UA126737C2 - A method for manufacturing a polymer article - Google Patents
A method for manufacturing a polymer article Download PDFInfo
- Publication number
- UA126737C2 UA126737C2 UAA201800188A UAA201800188A UA126737C2 UA 126737 C2 UA126737 C2 UA 126737C2 UA A201800188 A UAA201800188 A UA A201800188A UA A201800188 A UAA201800188 A UA A201800188A UA 126737 C2 UA126737 C2 UA 126737C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- polymer
- flow path
- shear
- local pressure
- extrusion
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 296
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 47
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 62
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 62
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 23
- 238000005147 X-ray Weissenberg Methods 0.000 claims description 20
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 15
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 25
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 23
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010101 extrusion blow moulding Methods 0.000 abstract description 8
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 58
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 description 41
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 24
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 23
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 10
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 2
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 2
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000003938 response to stress Effects 0.000 description 2
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HHOJVZAEHZGDRB-UHFFFAOYSA-N 2-(4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC1=NC(N)=NC(N)=N1 HHOJVZAEHZGDRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- 241001279686 Allium moly Species 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000027321 Lychnis chalcedonica Species 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 101710148556 Methylcarbamoylase mom Proteins 0.000 description 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 description 1
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 description 1
- DRHKJLXJIQTDTD-OAHLLOKOSA-N Tamsulosine Chemical compound CCOC1=CC=CC=C1OCCN[C@H](C)CC1=CC=C(OC)C(S(N)(=O)=O)=C1 DRHKJLXJIQTDTD-OAHLLOKOSA-N 0.000 description 1
- 241000448053 Toya Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- OVGGLBAWFMIPPY-UHFFFAOYSA-N methyl N-[(1,4-dioxidoquinoxaline-1,4-diium-2-yl)methylideneamino]carbamate Chemical compound C1=CC=CC2=[N+]([O-])C(C=NNC(=O)OC)=C[N+]([O-])=C21 OVGGLBAWFMIPPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005673 polypropylene based resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009516 primary packaging Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- IBBLRJGOOANPTQ-JKVLGAQCSA-N quinapril hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@@H](C(=O)OCC)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CC2=CC=CC=C2C1)C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 IBBLRJGOOANPTQ-JKVLGAQCSA-N 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000002165 resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009517 secondary packaging Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229920006301 statistical copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009518 tertiary packaging Methods 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0001—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/30—Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7646—Measuring, controlling or regulating viscosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/255—Flow control means, e.g. valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
- B29C48/305—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
- B29C48/31—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/695—Flow dividers, e.g. breaker plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/0005—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor characterised by the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C2045/0098—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor shearing of the moulding material, e.g. for obtaining molecular orientation or reducing the viscosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92019—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92085—Velocity
- B29C2948/92104—Flow or feed rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92361—Extrusion unit
- B29C2948/92409—Die; Nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92514—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92904—Die; Nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3032—Preforms or parisons made of several components having components being injected
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3041—Preforms or parisons made of several components having components being extruded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/10—Polymers of propylene
- B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Даний винахід належить до способу, який забезпечує або вибір, модифікацію наявних та/або створення нових розроблених полімерних матеріалів, які можуть забезпечувати поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру в різноманітних технологіях виготовлення, таких як без обмеження лиття під тиском (ЇМ), лиття під тиском із роздувом і орієнтуванням (ISBM), безливникове лиття під тиском (DI), екструзійно-роздувне формування (ЕВМ), виготовлення листів за допомогою екструзії, термоформування і т. д. Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену, поліетилену або поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву полімеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, що напівкристалізується, залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.The present invention relates to a method that provides for either the selection, modification of existing and/or creation of new engineered polymer materials that can provide improved response to the application of local shear and/or tensile strain within the polymer melt in a variety of manufacturing technologies such as, but not limited to, injection molding injection molding (IM), blow-and-orientation injection molding (ISBM), moldless injection molding (DI), extrusion blow molding (EBM), sheet manufacturing by extrusion, thermoforming, etc. In addition, the manufacturing method is provided a polymer product, which includes casting or extruding a molten polymer based on polypropylene, polyethylene or polyester and transforming it into a (semi)final form by applying shear and/or tensile strain relative to the polymer melt, where shear and/or tensile strain applied relative to the melt polymer, provide for selective modification of the flow path of the semi-crystallizing molten polymer, depending on the local pressure profile during at least part of the flow path, while the specified local pressure profile is determined depending on the optimized response of the polymer melt to local shear and/or tensile strain applied during at least of the specified part of the flow path.
Description
полімеру в різноманітних технологіях виготовлення, таких як без обмеження лиття під тиском (ЇМ), лиття під тиском із роздувом і орієнтуванням (ІЗВМ), безливникове лиття під тиском (01), екструзійно-роздувне формування (ЕВМ), виготовлення листів за допомогою екструзії, термоформування і т. д. Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену, поліетилену або поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву полімеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, що напівкристалізується, залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. 6815 Ватарефі РУТ РО2О0 1600.хІ5 : «ДЕН: КЗ ПЗ Й кощйт : оовебаей т терpolymer in a variety of manufacturing technologies, such as, without limitation, injection molding (IM), blow-and-orientation injection molding (IBM), moldless injection molding (01), extrusion blow molding (EBM), extrusion sheet manufacturing, thermoforming, etc. In addition, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polymer based on polypropylene, polyethylene, or polyester and transforming it into a (semi)final shape by applying shear and/or tensile deformation relative to the polymer melt, wherein the shear and/or tensile strain applied to the polymer melt involves selectively modifying the flow path of the semi-crystallizing molten polymer depending on the local pressure profile over at least a portion of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the optimized response of the polymer melt to local shear and/or tensile strain applied during at least a specified portion of the flow path. 6815 Watarefi RUT RO2О0 1600.хИ5 : "DEN: KZ PZ Y koshchyt : oovebaey t ter
Ж вва шо ниWhat are we doing?
Е ТЕН : шен в шня в їзE TEN : shen v shnya v iz
Гоа їх шорт дереGoa their short dere
ОА дю вот зве й а ДИ :OA du vot zve and a DY:
ШЕ реле свя яSHE relay lights
Ох ВО В и дя мам : ее: ЗНО зовн ВВЕ ВОЮ ЮК НюЮ Фо У КОТ : тра сю дво хв. : текаOh VO V i dya mam: ee: ZNO zvn VVE VOYU YUK NyYU Fo U KOT: tra syu two min. : folder
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ, ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ ДАНИЙ ВИНАХІДTECHNICAL FIELD TO WHICH THIS INVENTION BELONGS
Даний винахід відноситься загалом до нових розробок у виготовленні термопластичних виробів.This invention relates in general to new developments in the production of thermoplastic products.
ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ВИНАХОДУPREREQUISITES FOR THE CREATION OF THE INVENTION
Комерційний успіх пластмас, зокрема, як продукту для пакування зумовлений поєднанням гнучкості (від плівки та пакетів до твердих лотків і контейнерів), міцності, легкості, стійкості, непроникності та легкості стерилізації. Ці особливості роблять пластмаси ідеальним пакувальним матеріалом для різних типів комерційних і промислових користувачів. Наприклад, пластмаси широко застосовують у пакуванні продуктів харчування, оскільки вони зазвичай не впливають на смак і якість продуктів харчування, а бар'єрні властивості пластмас забезпечують збереження продуктом харчування його природного смаку, при цьому захищаючи його від зовнішнього забруднення.The commercial success of plastics, particularly as a packaging product, is driven by a combination of flexibility (from film and bags to rigid trays and containers), strength, lightness, stability, impermeability and ease of sterilization. These features make plastics an ideal packaging material for various types of commercial and industrial users. For example, plastics are widely used in food packaging, since they usually do not affect the taste and quality of food, and the barrier properties of plastics ensure that food preserves its natural taste, while protecting it from external contamination.
Застосовувались декілька типів пластмас, починаючи від аліфатичних та ароматичних поліолефінів (поліетилен, поліпропілен, полістирол) до галогенованих полімерів (полівінілхлорид, полівініліденхлорид (РМОС)) та аліфатичних поліамідів (нейлонів) до ароматичних поліестерів. Якщо розглядати галузь твердих пакувань для продуктів харчування та напоїв, то найбільш широко застосовуваною смолою однозначно є поліетилентерефталат (РЕТ), ароматичний поліестер, за яким йде поліпропілен (РР) і поліетилен (РЕ).Several types of plastics have been used, ranging from aliphatic and aromatic polyolefins (polyethylene, polypropylene, polystyrene) to halogenated polymers (polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride (PMOS)) and aliphatic polyamides (nylons) to aromatic polyesters. When looking at the rigid food and beverage packaging industry, the most widely used resin is definitely polyethylene terephthalate (PET), an aromatic polyester, followed by polypropylene (PP) and polyethylene (PE).
Ланцюг постачання для пакування загалом та ланцюг постачання для полімерного пакування, зокрема, постійно стикається з проблемою підвищення її загальної екологічної раціональності шляхом зниження її викидів парникових газів в атмосферу. Зі свого боку, це потребує, поміж іншим, зменшення витрат вихідних матеріалів, яке триває, із збереженням при цьому загальних функціональних характеристик цих полегшених за вагою полімерних виробів.The supply chain for packaging in general and the supply chain for polymer packaging in particular is constantly faced with the challenge of increasing its overall environmental efficiency by reducing its emissions of greenhouse gases into the atmosphere. For its part, this requires, among other things, a reduction in the consumption of raw materials, which is ongoing, while preserving the general functional characteristics of these lightweight polymer products.
Водночас ланцюг постачання для (полімерного) пакування стикається з важливими завданнями щодо рентабельності, що потребує доступу до економічно ефективних технологій виготовлення пакування, які можуть виконувати дані як екологічні, так і економічні завдання одночасно. Це часто називають "принципом ЗВ": "концепцією потрійного критерію", яка стверджує, що поліпшення повинні бути вигідними для всіх зацікавлених сторін (люди, планета, прибуток).At the same time, the supply chain for (polymer) packaging faces important cost-effectiveness challenges, requiring access to cost-effective packaging manufacturing technologies that can fulfill both environmental and economic objectives simultaneously. This is often referred to as the "ZV principle": the "triple criterion concept", which states that improvements should benefit all stakeholders (people, planet, profit).
Зо Даний винахід може забезпечити істотний внесок у досягнення більш сприятливого ЗВІ. у ланцюгу постачання для (полімерного) пакування.This invention can provide a significant contribution to achieving a more favorable ZVI. in the supply chain for (polymer) packaging.
Одна така галузь, у якій це завдання ЗВІ. є однозначно видним, відноситься до застосування ємностей, виготовлених із різноманітних типів полімерних матеріалів, таких як без обмеження ємностей, виготовлених із полімерів на основі поліестеру, на основі поліпропілену та на основі полієтилену, для застосування в широкому діапазоні застосувань як у харчовій промисловості, так і в галузях, що не належать до харчової промисловості.One such industry in which this task is ZVI. is clearly visible, refers to the use of containers made of various types of polymeric materials, such as without limitation containers made of polyester-based, polypropylene-based and polyethylene-based polymers, for use in a wide range of applications both in the food industry and in industries that do not belong to the food industry.
Приклади можуть включати без обмеження, наприклад, застосування ємностей із матеріалів на основі полімерів для застосувань споживачами (не-) газованих напоїв, запакованих продуктів харчування, господарчих товарів, відмінних від продуктів харчування, косметичних або гігієнічних продуктів, молочних продуктів, плівок, пакетів і т. д.Examples may include, without limitation, for example, the use of containers made of polymer-based materials for consumer applications of (non-) carbonated beverages, packaged foods, household goods other than food, cosmetic or hygiene products, dairy products, films, packages, etc. d.
Такі полімерні вироби загалом або, зокрема, ємності можна одержувати за допомогою різноманітних технологій виготовлення, таких як без обмеження лиття під тиском (ІМ), лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ІЗВМ), безливникове лиття під тиском (01), екструзійно- роздувне формування (ЕВМ), виготовлення листів за допомогою екструзії, термоформування і т.д.Such polymer products in general, or containers in particular, can be produced using a variety of manufacturing techniques, such as, without limitation, injection molding (IM), blow-and-orientation injection molding (ISO), sprueless injection molding (01), extrusion blow molding forming (ECM), production of sheets using extrusion, thermoforming, etc.
Серед усіх даних застосувань ключовим завданням стало робити "більше з меншими витратами", що означає або збереження загальних експлуатаційних характеристик за меншої загальної ваги полімеру, або досягнення поліпшених характеристик за еквівалентної ваги полімеру. Це знижене споживання полімерного матеріалу зробить важливий внесок і в екологічну раціональність (знижені викиди Со»? і т. д.), а також і в економічні переваги (знижені витрати на вихідні матеріали, менші витрати на транспортування, менші витрати на утилізацію відходів і т. д.) ланцюга постачання для (полімерного) пакування за умови, що ці поліпшення можуть бути досягнуті за відсутності або за прийнятного зростання експлуатаційних затрат.Among all these applications, the key challenge has become to do "more with less", which means either maintaining overall performance with less total polymer weight, or achieving improved performance with an equivalent polymer weight. This reduced consumption of polymer material will make an important contribution to ecological rationality (reduced CO2 emissions, etc.), as well as to economic advantages (reduced costs of raw materials, lower costs of transportation, lower costs of waste disposal, etc. .e.) of the supply chain for (polymeric) packaging, provided that these improvements can be achieved in the absence or with an acceptable increase in operating costs.
Зі свого боку, це потребує поліпшеного використання або ефективності від самого полімерного матеріалу без повернення до високотехнологічних і, отже, дорогих матеріалів та/або технологій виготовлення для перетворення матеріалів.For its part, this requires improved utilization or efficiency from the polymer material itself without reverting to high-tech and therefore expensive materials and/or manufacturing techniques to transform the materials.
У МО 2008145746, увесь текст якого включений у даний текст за допомогою посилання, розв'язують проблему, яка полягає в тому, що ціни на смоли, нафту та енергію створили значний тиск на підприємців у галузі виробництва пакування щодо зниження загальної вартості 60 володіння їхньою сукупністю пластикового пакування, і, поміж іншим, роблять спробу додатково зменшити товщину стінок цих пластикових (таких як із РЕТ) ємностей (полегшених за вагою) зі збереженням при цьому притаманних загальних експлуатаційних характеристик і гнучкості процесу. У тексті описують принцип кристалізації, зумовленої плинністю, який показує можливість модифікувати внутрішню морфологічну структуру полімеру, що (напів)кристалізується, шляхом уведення контрольованої локальної напруги (зсуву) в розплав полімеру. У тексті додатково розкритий спосіб лиття під тиском і формування з роздувом і розтягом для виготовлення ємності, де прикладають контрольоване локальне тертя або зсув шляхом уведення модифікацій усередині системи гарячих ливникових каналів, за допомогою чого викликають попереднє вирівнювання/орієнтацію макромолекул у розплаві полімеру і за допомогою чого можна одержати необхідні поліпшення характеристик.MO 2008145746, the entire text of which is incorporated herein by reference, addresses the problem that resin, oil, and energy prices have put significant pressure on packaging companies to reduce their total cost of ownership. plastic packaging, and, among other things, attempt to further reduce the wall thickness of these plastic (such as PET) containers (lighter in weight) while maintaining the inherent overall performance and process flexibility. The text describes the principle of fluidity-induced crystallization, which shows the possibility of modifying the internal morphological structure of a (semi)crystallizing polymer by introducing a controlled local stress (shear) into the polymer melt. The text further discloses a method of injection molding and blow-stretching to produce a container where controlled local friction or shear is applied by introducing modifications within the hot runner channel system to induce pre-alignment/orientation of macromolecules in the polymer melt and by which the necessary performance improvements can be obtained.
Однак у УМО2008145746 відсутні будь-які вказівки щодо або реакції різноманітних категорій полімерних матеріалів на прикладання локального зсуву, або мінімальної необхідної дії за допомогою зсуву, або будь-якого механізму для вибору та/або модифікації наявних та/або створення нових полімерів, які б більш оптимальним чином реагували на прикладання контрольованого зсуву всередині розплаву полімеру.However, UMO2008145746 lacks any guidance on either the response of various categories of polymeric materials to the application of local shear, or the minimum required shear action, or any mechanism for selecting and/or modifying existing and/or creating new polymers that would more responded optimally to the application of controlled shear within the polymer melt.
Крім того, хоча в більшості операцій обробки полімерів, розглянутих у М/О2008145746, переважають деформації зсуву, у документі відсутні будь-які вказівки щодо того факту, що будь- які типи плинності за звуження, розходження або стискання, що зазвичай відбуваються під час цих операцій обробки та формування полімерів, також передбачають деформації розтягу. Отже, хоча більшість акцентів, які передбачають деформацію полімерних матеріалів уFurthermore, although most of the polymer processing operations discussed in M/O2008145746 are dominated by shear deformations, there is no indication in the document that any types of yielding due to constriction, separation, or compression that typically occur during these operations of processing and forming polymers, also involve tensile deformations. So, although most of the accents that involve the deformation of polymeric materials in
УОо2008145746, сфокусовані на аспектах, пов'язаних із деформаціями зсуву, більш ретельний аналіз технологій обробки розплавів, описаних у цьому документі, повинен також розглядати аспекти, що відносяться до деформацій розтягу. Деформації розтягу характеризуються плинністю за витягування, схильною до вирівнювання, витягування та орієнтування полімерних ланцюгів у розплаві. Аналогічно плинності за зсуву, плинність за розтягу може також забезпечувати кристалізацію, зумовлену плинністю, під час обробки розплаву.UO2008145746 focused on aspects related to shear deformations, a more thorough analysis of the melt processing technologies described in this document should also consider aspects related to tensile deformations. Tensile deformations are characterized by fluidity during stretching, which is prone to alignment, stretching and orientation of polymer chains in the melt. Similar to shear flow, tensile flow can also provide flow-induced crystallization during melt processing.
У зв'язку з цим на сьогодні неможливо зробити будь-яку прогнозну оцінку та наступний вибір між і серед різноманітних категорій полімерних матеріалів щодо мінімальної необхідної дії за допомогою зсуву або мінімальної необхідної дії за допомогою деформації розтягу або полімеру,Therefore, it is not currently possible to make any predictive assessment and subsequent selection between and among the various categories of polymer materials regarding the minimum required shear action or the minimum required tensile or polymer action,
Зо який найбільш придатний для використання в застосуваннях, що використовують кристалізацію, зумовлену плинністю.Which is most suitable for use in applications using flow-induced crystallization.
Таким чином, мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу, який забезпечує вибір найбільш придатних полімерних матеріалів за їхньою реакцією на застосування кристалізації, зумовленої плинністю, у технологіях виготовлення полімерів.Thus, the purpose of this invention is to provide a method that ensures the selection of the most suitable polymer materials according to their reaction to the application of crystallization caused by fluidity in polymer manufacturing technologies.
Крім того, мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу модифікації наявних та/або створення нових композицій на основі полімерних смол, які забезпечують оптимальну реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру.In addition, the purpose of this invention is to provide a method for modifying existing and/or creating new compositions based on polymer resins that provide an optimal response to the application of local shear and/or tensile deformation within the polymer melt.
Крім того, мета даного винаходу також полягає в забезпеченні способу одержання ємностей із більш великими об'ємами для заданої ваги використовуваного полімеру порівняно з попереднім рівнем техніки. Крім того, спосіб за даним винаходом може забезпечувати вироби, зокрема ємності, 3 такими ж або більш високими загальними функціональними характеристиками порівняно з виробами з попереднього рівня техніки, зокрема ємності, які мають таку саму або більш високу вагу полімеру.In addition, the purpose of this invention is also to provide a method of obtaining containers with larger volumes for a given weight of the used polymer compared to the prior art. In addition, the method of the present invention can provide products, particularly containers, 3 with the same or higher overall functional characteristics compared to prior art products, particularly containers, having the same or higher polymer weight.
Ще одна мета полягає у зменшенні конструктивних обмежень щодо отвору горлечка під час виготовлення ємностей більшого об'єму.Another goal is to reduce design restrictions on the neck opening when manufacturing larger volume containers.
Спосіб за даним винаходом як ще одна мета також може забезпечувати ємності, які менше піддаються стисканню та/або видимій кристалізації за дії тепла, наприклад, у застосуваннях із гарячим заповненням, порівняно з попереднім рівнем техніки.The method of the present invention, as a further object, may also provide containers that are less subject to compression and/or visible crystallization under the influence of heat, such as in hot-fill applications, compared to the prior art.
Ще одна додаткова мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу виготовлення полімерної ємності, зокрема преформи, та одержаної шляхом формування з роздувом і розтягом ємності, що мають зменшену вартість пакування внаслідок забезпечення пляшки з більш великим об'ємом за тієї ж ваги преформи.Another additional object of this invention is to provide a method of manufacturing a polymer container, in particular a preform, and a container obtained by blow molding and stretching, having a reduced cost of packaging due to the provision of a bottle with a larger volume for the same weight of the preform.
Ще одна мета даного винаходу може полягати в поліпшених функціональних характеристиках відлитих полімерних виробів у всіх різноманітних кінцевих застосуваннях (первинне, вторинне та третинне пакування, будівництво будівель і споруд, автомобільна промисловість, електронна промисловість і виробництво електронних виробів), вияві функціональних поліпшень, які включають без обмеження ліпшу стабільність розмірів (наприклад, менше викривлення, що приводить до меншої кількості дефектів якості), ліпші бар'єрні властивості щодо газів та/або води (які виключають потребу у вторинному бар'єрному 60 пакуванні), більш високу ударну міцність або більш високу термостійкість.Another object of the present invention may be to improve the functional characteristics of cast polymer products in all the various end applications (primary, secondary and tertiary packaging, construction of buildings and structures, automotive industry, electronic industry and manufacturing of electronic products), the manifestation of functional improvements that include no limitations better dimensional stability (eg, less distortion resulting in fewer quality defects), better gas and/or water barrier properties (which eliminate the need for secondary barrier packaging), higher impact strength, or higher heat resistance
Ще одна мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу виготовлення екструдованих виробів, зокрема листів і плівок, одержаних за допомогою екструзії з роздуванням, із поліпшеною орієнтацією молекул до виходу з екструзійної головки, що зменшить обмеження щодо витягування екструдованого матеріалу після виходу з головки та пов'язані з цим відомі нестабільності обробки. Крім того, поліпшена орієнтація молекул під час екструзії буде додатково посилювати вияв кристалізації, зумовленої плинністю, екструдованих і витягуваних виробів, які являють собою лист і плівку.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing extruded products, in particular sheets and films obtained by blow extrusion, with improved orientation of molecules before exiting the extrusion head, which will reduce restrictions on the extraction of extruded material after exiting the head and related with this known processing instabilities. In addition, the improved orientation of molecules during extrusion will further enhance the manifestation of fluidity-induced crystallization of extruded and drawn products, which are sheet and film.
Ще одна мета даного винаходу може полягати в модифікації структури полімеру та вмісту мономерів таким чином, що температура кристалізації полімеру стає більш чутливою до змін тиску для підсилення ефектів кристалізації, зумовленої плинністю, в технологіях виготовлення полімерів.Another purpose of this invention may be to modify the polymer structure and monomer content in such a way that the crystallization temperature of the polymer becomes more sensitive to pressure changes to enhance the effects of flow-induced crystallization in polymer manufacturing technologies.
КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Даний винахід відноситься до способу, який забезпечує також вибір, модифікацію наявних та/або створення нових розроблених полімерних матеріалів, які можуть забезпечувати поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру в різноманітних технологіях виготовлення, таких як без обмеження лиття під тиском (ІМ), лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ІЗВМ), безливникове лиття під тиском (01), екструзійно-роздувне формування (ЕВМ), виготовлення листів за допомогою екструзії, термоформування і т. д.The present invention relates to a method that also provides for the selection, modification of existing and/or creation of new engineered polymer materials that can provide improved response to the application of local shear and/or tensile strain within the polymer melt in a variety of manufacturing technologies, such as, but not limited to, injection molding injection molding (IM), injection molding with inflation and orientation (IZVM), moldless injection molding (01), extrusion blow molding (EBM), production of sheets using extrusion, thermoforming, etc.
Застосування даного винаходу може забезпечувати створення всередині розплаву полімеру або окремої, або комбінованої наявності різноманітних типів морфологічних структур, таких як вирівнювання макромолекул, орієнтація макромолекул, попередники, центри кристалізації, сфероліти або різноманітні форми кристалічних структур.The application of this invention can provide the creation inside the melt of the polymer, or a separate or combined presence of various types of morphological structures, such as alignment of macromolecules, orientation of macromolecules, precursors, centers of crystallization, spherulites or various forms of crystal structures.
Як перший варіант здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с для екструдування та щонайменше 750 1/с для лиття, де полімер на основі поліпропілену характеризується МЕК від щонайменше 0,3 до 100 г/10 хв. і характеризується величиною х від 5 до 25 (рад/с)"(10 хв./г), при цьому х дорівнює 011,As a first variant of implementation, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polypropylene-based polymer with its transformation into a (semi-)final form by applying a shear rate near the wall that is at least 500 1/s for extrusion and at least 750 1/ c for casting, where the polypropylene-based polymer is characterized by MEK from at least 0.3 to 100 g/10 min. and is characterized by the value of x from 5 to 25 (rad/s)" (10 min./h), while x is equal to 011,
Зо розділеному на МЕК за температури 240 "С.From divided into MEK at a temperature of 240 "С.
Як другий варіант здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліетилену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с для екструдування та щонайменше 1500 1/с для лиття, при цьому полімер на основі поліетилену характеризується МЕК від щонайменше 0,08 до 25 г/10 хв. і характеризується величиною у від 5 до 115 (рад/с)(10 хв./", при цьому у дорівнює 01, розділеному на МЕК за температури 190 "С.As a second variant of implementation, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyethylene-based polymer with its transformation into a (semi-)final form by applying a shear rate near the wall that is at least 500 1/s for extrusion and at least 1500 1/ s for casting, while the polymer based on polyethylene is characterized by MEK from at least 0.08 to 25 g/10 min. and is characterized by a value of y from 5 to 115 (rad/s) (10 min./", while y is equal to 01 divided by MEK at a temperature of 190 "C.
Як третій варіант здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с для екструдування та щонайменше 1500 1/с для лиття, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МММ від 35000 до 143000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Еж07 до 2,70Е-08 (г.рад)//моль.с), при цьому 7 дорівнюєAs a third variant of implementation, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyester-based polymer with its transformation into a (semi-)final form by applying a shear rate near the wall that is at least 500 1/s for extrusion and at least 1500 1/ s for casting, while the polyester-based polymer is characterized by MMM from 35,000 to 143,000 g/mol and is characterized by the value of 7 from 1.00Ezh07 to 2.70E-08 (g.rad)//mol.s), while 7 is equal to
ММУУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275 76.MMUU multiplied by 01 when measured at a temperature of 275 76.
Як конкретний варіант здійснення, що відноситься до полімерних матеріалів на основі поліестеру, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу та прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить 1500 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризуєтьсяAs a specific implementation variant related to polyester-based polymer materials, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes pouring a molten polyester-based polymer into a preform mold, converting it into a preform, and applying a wall shear rate relative to the molten polyester-based polymer, which is 1500 1/s, while the polyester-based polymer is characterized
МУУ від 35000 до 143000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Е:Е08 (град)/«(моль.с), при цьому 7 дорівнює ММУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 2757С, і при цьому спосіб додатково включає двовісне розтягування преформи шляхом роздування з формуванням таким чином ємності.MUU is from 35,000 to 143,000 g/mol and is characterized by the value of 7 from 1.00E-07 to 2.70E:E08 (degrees)/"(mol.s), while 7 is equal to MMU multiplied by 01 when measured at a temperature of 2757C, and at the same time, the method additionally includes biaxially stretching the preform by inflating to thereby form the container.
Як інший конкретний варіант здійснення, що відноситься до полімерних матеріалів на основі поліестеру, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає екструдування (екструзійно-роздувне формування або виготовлення листів за допомогою екструзії) розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на полімерний виріб, такий як, наприклад, лист або плівка, і прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с, при цьому бо полімер на основі поліестеру характеризується МУМ від 35000 до 143000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Еж07 до 2,70Е-08 (г.рад)//моль.с), при цьому 7 дорівнюєAs another specific implementation variant related to polyester-based polymer materials, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes extrusion (extrusion blow molding or extrusion sheeting) of a molten polyester-based polymer to transform it into a polymer product, such as , for example, a sheet or a film, and applying to the molten polyester-based polymer a shear rate near the wall that is at least 500 1/s, while the polyester-based polymer is characterized by a MUM from 35,000 to 143,000 g/mol and is characterized by a value of 7 to 1 ,00Ezh07 to 2.70E-08 (g.rad)//mol.s), while 7 is equal to
ММУУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275 76.MMUU multiplied by 01 when measured at a temperature of 275 76.
В іншому варіанті здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму, при цьому полімер характеризується застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,187 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,375 для лиття, при цьому полімер на основі поліпропілену характеризується МЕК від щонайменше 0,3 до 100 г/10 хв.In another embodiment, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polypropylene-based polymer to transform it into a (semi)final form, while the polymer is characterized by an applied Weissenberg number, which is at least 0.125 for extrusion and at least 0.187 for casting, and a Deborah number of at least 0.25 for extrusion and at least 0.375 for casting, wherein the polypropylene-based polymer is characterized by an MEK of at least 0.3 to 100 g/10 min.
В іншому варіанті здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліетилену з перетворенням його на (напів)укінцеву форму, при цьому полімер характеризується застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,375 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,75 для лиття, при цьому полімер на основі поліетилену характеризується МЕК від щонайменше 0,08 до 25 г/10 хв.In another embodiment, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyethylene-based polymer to transform it into a (semi)final form, while the polymer is characterized by an applied Weissenberg number that is at least 0.125 for extrusion and at least 0.375 for casting, and a Deborah number of at least 0.25 for extrusion and at least 0.75 for casting, wherein the polyethylene-based polymer is characterized by an MEK of at least 0.08 to 25 g/10 min.
В іншому варіанті здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)укінцеву форму, при цьому полімер характеризується застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,375 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,75 для лиття, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МУУ від щонайменше 35000 до 143000 г/моль.In another embodiment, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyester-based polymer to convert it into a (semi)final form, while the polymer is characterized by an applied Weissenberg number that is at least 0.125 for extrusion and at least 0.375 for casting, and a Deborah number of at least 0.25 for extrusion and at least 0.75 for casting, wherein the polyester-based polymer is characterized by a MUU of at least 35,000 to 143,000 g/mol.
Додатково до вищезгаданих варіантів здійснення тепер було встановлено, що локальний тиск, якому піддається розплав полімеру на шляху течії, впливає на рівень зсуву та/або рівень деформації розтягу, необхідні для ефективного утворення всередині розплаву полімеру або окремої, або комбінованої наявності різноманітних типів морфологічних структур. Таким чином, шлях течії розплаву полімеру можна модифікувати залежно від втрати зсуву та/(або деформації розтягу на шляху течії та/або можна змінювати залежно від втрати локального тиску внаслідок псевдопластичної течії на шляху течії.In addition to the aforementioned embodiments, it has now been established that the local pressure to which the polymer melt is subjected in the flow path affects the level of shear and/or the level of tensile strain necessary to effectively form within the polymer melt either the individual or combined presence of various types of morphological structures. Thus, the flow path of the polymer melt can be modified depending on the shear loss and/or tensile strain in the flow path and/or can be varied depending on the local pressure loss due to pseudoplastic flow in the flow path.
Переважно шлях течії розплаву полімеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.Preferably, the flow path of the polymer melt can be modified depending on the local pressure profile during at least a portion of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the optimized response of the polymer melt to applied local shear and/or tensile strain during at least said portion of the flow path.
Крім того, шлях течії розплаву полімеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.In addition, the polymer melt flow path can be modified depending on the local pressure profile during at least a portion of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the required critical shear during at least said portion of the flow path.
У конкретному варіанті здійснення застосовуваний полімерний матеріал може являти собою результат змішування або компаундування ряду полімерних матеріалів із різними МУУ або МЕК для одержання більш низького 01 без істотного або збільшення ММУУ, або зниження МЕК одержаних суміші або компаунду.In a specific embodiment, the polymeric material used may be the result of mixing or compounding a number of polymeric materials with different MUU or MEK to obtain a lower 01 without a significant increase in the MUU, or reducing the MEK of the resulting mixture or compound.
Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену, поліетилену або поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву полімеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, що напівкристалізується, залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Переважно вказаний профіль локального тиску може бути додатково визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.In addition, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polymer based on polypropylene, polyethylene, or polyester and transforming it into a (semi)final form by applying shear and/or tensile deformation relative to the polymer melt, where shear and/or deformation tensile forces applied to the polymer melt involve selective modification of the flow path of the semi-crystallizing molten polymer depending on the local pressure profile during at least part of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the optimized response of the polymer melt to local shear and/or tensile strain , which are applied, during at least the specified part of the flow path. Preferably, the specified local pressure profile can be further determined depending on the required critical shift during at least the specified part of the flow path.
У конкретному варіанті здійснення відповідно до даного винаходу шлях течії розплаву полімеру модифікують залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, і розплав полімеру перетворюють за заданої температури обробки, де вказана температура обробки вища, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, як визначено з відповідної РМТ-діаграми смоли, і при цьому бо вказаний профіль локального тиску, що прикладається до розплаву полімеру, вибраний для збільшення температури кристалізації в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву.In a specific embodiment of the present invention, the flow path of the polymer melt is modified depending on the local pressure profile during at least part of the flow path, and the polymer melt is converted at a predetermined processing temperature, where the specified processing temperature is higher than the crystallization temperature of the polymer resin at ambient pressure, as is determined from the corresponding RMT diagram of the resin, and at the same time, the specified local pressure profile applied to the polymer melt is selected to increase the crystallization temperature toward or preferably at least up to the specified melt processing temperature.
У загальному варіанті здійснення розплав полімеру перетворюють за заданого локального тиску та заданої температури обробки, де вказана температура обробки вища, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, і при цьому вказаний локальний тиск, що прикладається щодо розплаву полімеру, вибирають для збільшення температури кристалізації в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву. Крім того, розплав полімеру можна в достатній мірі деформувати для досягнення такого вирівнювання молекул, що стає можливим утворення зародків кристалітів за заданого набору умов температури та тиску обробки.In a common embodiment, the polymer melt is converted at a given local pressure and a given processing temperature, where said processing temperature is higher than the crystallization temperature of the polymer resin at ambient pressure, and said local pressure applied to the polymer melt is selected to increase the crystallization temperature to the side or preferably at least to the given melt processing temperature. In addition, the polymer melt can be sufficiently deformed to achieve such an alignment of molecules that the formation of crystallite nuclei becomes possible under a given set of processing temperature and pressure conditions.
Переважно вказана задана температура обробки може бути вищою, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, на величину в діапазоні від 5 до 40 "С, як визначено з відповідної РМТ-діаграми смоли, або в діапазоні від 10 до 40 "С, або в діапазоні від 20 до 40 "С. Температура кристалізації за тиску навколишнього середовища розуміється як температура на РМТ-діаграмі, за якої питомий об'єм смоли максимально збільшується залежно від температури за тиску навколишнього середовища.Preferably, the indicated specified processing temperature may be higher than the crystallization temperature of the polymer resin at ambient pressure by an amount in the range of 5 to 40 "C, as determined from the corresponding RMT diagram of the resin, or in the range of 10 to 40 "C, or in the range from 20 to 40 "С. The temperature of crystallization under ambient pressure is understood as the temperature on the RMT diagram at which the specific volume of the resin increases maximally depending on the temperature under ambient pressure.
Переважно локальний тиск, що прикладається, може бути вибраний у діапазоні від 0 до 500Preferably, the applied local pressure can be selected in the range of 0 to 500
Мпа, або від 0 до 400 МПа, або переважно від 0 до 200 МПа для збільшення температури кристалізації розплаву полімеру в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву.MPa, or from 0 to 400 MPa, or preferably from 0 to 200 MPa to increase the crystallization temperature of the polymer melt toward or preferably at least up to the specified melt processing temperature.
Переважно температура кристалізації розплаву полімеру може бути збільшена на значення в діапазоні від 0 до 5 "С вище від температури обробки розплаву або в діапазоні від 0 до 3 "С вище від температури обробки розплаву.Preferably, the crystallization temperature of the polymer melt can be increased by a value in the range from 0 to 5 "C above the melt processing temperature or in the range from 0 to 3 "C above the melt processing temperature.
Спосіб відповідно до будь-якого з вищезгаданих варіантів здійснення можна застосовувати у виготовленні: ємностей для різноманітних галузей застосування, які належать до харчової промисловості, та галузей застосування, які не належать до харчової промисловості; відлитих полімерних виробів будь-якої форми для застосування в пакуванні, будівництві будівель і споруд, автомобільній промисловості, застосувань в електронній промисловості таThe method according to any of the above-mentioned variants of implementation can be used in the manufacture of: containers for various fields of application that belong to the food industry and fields of application that do not belong to the food industry; molded polymer products of any shape for use in packaging, construction of buildings and structures, automotive industry, applications in the electronic industry and
Зо виробництві електронних виробів; екструдованих полімерних виробів будь-якої форми, у тому числі плівок. описFrom the production of electronic products; extruded polymer products of any shape, including films. description
Як перший варіант здійснення даного винаходу, який відноситься до полімерів на основі поліпропілену, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с для екструдування та щонайменше 750 1/с для лиття, або для екструдування, або для лиття, що становить щонайменше 800, або щонайменше 1000, або щонайменше 2000, або щонайменше 4000, або щонайменше 6000, або щонайменше 10000, або щонайменше 20000, або щонайменше 50000, або щонайменше 75000 і менше за 100000 1/с, переважно від 800 до 70000 1/с, при цьому полімер на основі поліпропілену характеризується МЕК від щонайменше 0,3 до 100 г/10 хв., або від 0,3 до 40, або від 1 до 80, переважно від 1 до 30 г/10 хв.і характеризується величиною х від 5 до 25 (рад/с)"(10 хв./у), переважно від 10 до 23 (рад/с)"(10 хв./г), при цьому х дорівнює 01, розділеному на МЕК за температури 240 "С.As a first variant of the implementation of this invention, which refers to polymers based on polypropylene, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polymer based on polypropylene with its transformation into a (semi)final form by applying a shear rate near the wall, which is at least 500 1/s for extrusion and at least 750 1/s for casting, or for extrusion, or for casting, which is at least 800, or at least 1000, or at least 2000, or at least 4000, or at least 6000, or at least 10000, or at least 20,000, or at least 50,000, or at least 75,000 and less than 100,000 1/s, preferably from 800 to 70,000 1/s, while the polypropylene-based polymer is characterized by MEK from at least 0.3 to 100 g/10 min., or from 0 .3 to 40, or from 1 to 80, preferably from 1 to 30 g/10 min. and is characterized by the value of x from 5 to 25 (rad/s)" (10 min./u), preferably from 10 to 23 (rad /s)" (10 min./h), while x is equal to 01 divided by MEK at a temperature of 240 "С.
Як другий варіант здійснення даного винаходу, який відноситься до полімерів на основі поліетилену, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліетилену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 або 1000 1/с для екструдування та щонайменше 1500 1/с для лиття, або для екструдування,As a second variant of the implementation of this invention, which refers to polymers based on polyethylene, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polymer based on polyethylene with its transformation into a (semi)final form by applying a shear rate near the wall, which is at least 500 or 1000 1/s for extrusion and at least 1500 1/s for casting or for extrusion,
БО або для лиття, що становить щонайменше 2000, або щонайменше 4000, або щонайменше 6000, або щонайменше 10000, або щонайменше 20000 і менше за 50000 1/с, переважно від 1000 до 30000 1/с, при цьому полімер на основі поліетилену характеризується МЕК від щонайменше 0,08 до 25 г/10 хв. або від 0,1 до 20, переважно від 0,1 до 10 г/10 хв. і характеризується величиною у від 5 до 115 (рад/с)"(10 хв./г), переважно від 10 до 110 (рад/с)"(10 хв./г), у дорівнює 01, розділеному на МЕК за температури 190 "С.BO or for casting, which is at least 2000, or at least 4000, or at least 6000, or at least 10000, or at least 20000 and less than 50000 1/s, preferably from 1000 to 30000 1/s, while the polyethylene-based polymer is characterized by MEK from at least 0.08 to 25 g/10 min. or from 0.1 to 20, preferably from 0.1 to 10 g/10 min. and is characterized by a value of y from 5 to 115 (rad/s)"(10 min./h), preferably from 10 to 110 (rad/s)"(10 min./h), y is equal to 01 divided by MEK at temperatures 190 "S.
В одному варіанті здійснення даного винаходу, який відноситься до полімерів на основі поліестеру, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму за прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 60 500 1/с для екструдування та щонайменше 1500 1/с для лиття, або для екструдування, або для лиття, що становить щонайменше 2000, або щонайменше 5000, або щонайменше 10000, або щонайменше 25000, або щонайменше 50000, або щонайменше 75000, або щонайменше 100000 і менше за 160000 1/с і переважно від 1800 до 100000 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МУМ від 35000 до 143000 г/моль, або від 46000 до 116000, або від 46000 до 68000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Еч-08 (град)/(«моль.с), переважно від ЗЕО7 до 21Е07 (г.рад)/(моль.с), при цьому 7 дорівнює МУУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275 "С.In one variant of the implementation of this invention, which relates to polyester-based polymers, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyester-based polymer to transform it into a (semi)final shape by applying a wall shear rate of at least 60,500 1/s for extrusion and at least 1,500 1/s for molding, or for extrusion, or for molding, which is at least 2,000, or at least 5,000, or at least 10,000, or at least 25,000, or at least 50,000, or at least 75,000, or at least 100,000 and less than 160,000 1/s and preferably from 1,800 to 100,000 1/s, while the polyester-based polymer is characterized by a MUM from 35,000 to 143,000 g/mol, or from 46,000 to 116,000, or from 46,000 to 68,000 g/mol and is characterized by the value of 7 from 1.00E-07 to 2.70Ech-08 (degrees)/("mol.s), preferably from ZEO7 to 21E07 (g.rad)/(mol.s), while 7 is equal to MUU multiplied by by 01 when measured at a temperature of 275 "С.
У конкретному варіанті здійснення відповідно до даного винаходу передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу та прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить 1500 1/сє, або щонайменше 2000, або щонайменше 5000, або щонайменше 10000, або щонайменше 25000, або щонайменше 50000, або щонайменше 75000, або щонайменше 100000 і менше за 160000 1/с і переважно від 2000 до 50000 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МУМ від 35000 до 143000 г/моль, переважно від 46000 до 68000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Е-08 (г.рад)/(моль.с), переважно від ЗЕз07 до 21Е07 (г.рад)/(моль.с), при цьому 7 дорівнює МУМ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275 "С. Цей спосіб може додатково включати двовісне розтягування преформи шляхом роздування з формуванням таким чином ємності.In a specific embodiment, in accordance with this invention, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes pouring a molten polyester-based polymer into a mold for a preform, converting it into a preform, and applying a wall shear rate of 1500 1/sec to the molten polyester-based polymer , or at least 2000, or at least 5000, or at least 10000, or at least 25000, or at least 50000, or at least 75000, or at least 100000 and less than 160000 1/s and preferably from 2000 to 50000 1/s, while the polymer based polyester is characterized by MUM from 35,000 to 143,000 g/mol, preferably from 46,000 to 68,000 g/mol and is characterized by the value of 7 from 1.00Е-07 to 2.70Е-08 (g.rad)/(mol.s), preferably from ЗЕз07 to 21E07 (g.rad)/(mol.s), where 7 is equal to the MUM multiplied by 01 when measured at a temperature of 275 "C. This method may additionally include biaxial stretching of the preform by inflation, thereby forming a container.
В іншому конкретному варіанті здійснення відповідно до даного винаходу передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає екструдування (екструзійно-роздувне формування або виготовлення листів за допомогою екструзії) розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на полімерний виріб, такий як, наприклад, листи або плівка, та прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 500 1/с, або щонайменше 2000, або щонайменше 5000, або щонайменше 10000, або щонайменше 25000, або щонайменше 50000, або щонайменше 75000, або щонайменше 100000 і менше за 160000 1/с і переважно від 1800 до 100000 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МУМ від 35000 до 143000 г/моль, переважно від 46000 до 116000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Е08In another specific embodiment, according to this invention, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes extrusion (extrusion blow molding or sheet production using extrusion) of a molten polyester-based polymer with its transformation into a polymer product, such as, for example, sheets or film . less than 160,000 1/s and preferably from 1,800 to 100,000 1/s, while the polyester-based polymer is characterized by MUM from 35,000 to 143,000 g/mol, preferably from 46,000 to 116,000 g/mol and is characterized by a value of 7 to 1.00E-07 to 2.70E08
Зо (г.рад)//моль.с), переважно від ЗЕО7 до 21Е-07 (г.рад)//моль.с), при цьому 7 дорівнює МУМ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275 "С.Zo (g.rad)//mol.s), preferably from ZEO7 to 21E-07 (g.rad)//mol.s), while 7 is equal to MUM multiplied by 01 when measured at a temperature of 275 "С.
Швидкість плинності розплаву є мірою легкості плинності розплавлених полімерів і являє собою типовий індекс для контролю якості термопластичних матеріалів. Початково називана показником плинності розплаву або індексом розплаву (як правило, для поліетилену, але застосовується до ряду матеріалів), стандартним визначенням на сьогодні є масова швидкість плинності розплаву, або МЕК, яка являє собою масову витрату, виражену (одиниці СІ) в г/10 хв.Melt flow rate is a measure of the ease of flow of molten polymers and is a typical index for controlling the quality of thermoplastic materials. Originally called melt flow rate or melt index (typically for polyethylene, but applied to a number of materials), the standard definition today is melt mass flow rate, or MEK, which is the mass flow rate expressed (SI units) in g/10 min.
Альтернативною кількістю є об'ємна витрата, виражена (одиниці СІ) в см3/10 хв., називана об'ємною швидкістю плинності розплаву, або ММК. МУК, помножена на густину розплаву (тобто густину матеріалу в розплавленому стані), дає МЕК. Значення швидкості плинності розплаву (МЕК) полімерів на основі пропілену та поліетилену в указаних вище варіантах здійснення згадані як виражені за допомогою масової витрати (одиниці Сі) в г/10 хв. і визначені із застосуванням 2,16 кг за 230 "С для матеріалу на основі поліпропілену та із застосуванням 2,16 кг за 190 "С для матеріалу на основі поліетилену. Див. наступні посилання:An alternative quantity is volumetric flow rate, expressed (SI units) in cm3/10 min., called volumetric melt flow rate, or MMK. The MUC multiplied by the melt density (that is, the density of the material in the molten state) gives the MEK. The values of the melt flow rate (MEC) of polymers based on propylene and polyethylene in the above embodiments are mentioned as expressed by mass flow (unit Si) in g/10 min. and determined using 2.16 kg at 230 "C for polypropylene-based material and using 2.16 kg at 190 "C for polyethylene-based material. See the following links:
ІБО 1133:2005 "Ріавіїсв-Оєїегтіпаїйоп ої Те Меїї Маз5-Ріом Наїе (МЕН) апа Меїї Моїште-Ріом/IBO 1133:2005 "Riaviisv-Oyeiegttipaiyop oi Te Meiyi Maz5-Riom Naie (MEN) apa Meiyi Moishte-Riom/
Ваїє (МУР) ої Тнепторіавійсв" ("Пластмаси. Визначення масової швидкості плинності розплаву (МЕР) та об'ємної швидкості плинності розплаву (МУВ) термопластичних матеріалів")Vaie (MUR) oi Tneptoriaaviysv" ("Plastics. Determination of the mass flow rate of the melt (MER) and volume flow rate of the melt (MUV) of thermoplastic materials")
АТМ 01238-10 "Запаага Теві МеїШтой їог Меїї Ріом/ Ваїез ої ТПепторіавіїсв Бу Ехігивіоп01238-10 ATM
Ріазіотеїе" ("Стандартний метод визначення швидкостей плинності розплаву термопластичних матеріалів за допомогою екструзійного пластометра").Riazioteiy" ("Standard method for determining the flow rate of the melt of thermoplastic materials using an extrusion plastometer").
Значення молекулярної маси (МУМ) полімеру на основі поліестеру в наведених вище варіантах здійснення являють собою середні значення молекулярної маси, визначені аналізом за допомогою гель-проникної хроматографії (СРС) за наступних умов:The molecular weight (MW) values of the polyester-based polymer in the above embodiments represent the average molecular weight values determined by gel permeation chromatography (GPC) analysis under the following conditions:
Експериментальні педройниїExperimental rock formations
Колонки: ВЕБ РКО ідецк МColumns: WEB RKO Idetsk M
Розчивник: чекиOpener: checks
Температура: ЗаTemperature: For
МШвнаюєть потоку: іа мл/хв.Flow rate: ia ml/min.
СКУ єм, що вводиться: га мклSCU, which is introduced: ha mcl
ДЕтектТоОр! м.150-DETECTOR! m.150-
Молуль для аналізу даних: СРО ВЕ 3Module for data analysis: SRO VE 3
Значення 01 (рад/с)) повинні бути визначені шляхом вимірювання частотної характеристики полімеру за заданої температури шляхом динамічного механічного аналізу в простому зсуві з використанням комерційного ротаційного реометра. Ротаційний реометр повинен бути забезпечений засобами контролю температури навколишнього середовища, такими як камера печі. Динамічне механічне випробування включає прикладання контрольованої коливальної деформації зсуву щодо матеріалу та вимірювання одержаної напруги як функції від частоти зсуву, який прикладається. Зсув фази за реакції на дію напруги та співвідношення амплітуди напруги й амплітуди деформації дають змогу розрахувати динамічні модулі пружності, модуль накопичення ('(0))) і модуль втрат ("(0))), а також комплексну в'язкість як функцію частоти.Values of 01 (rad/s)) should be determined by measuring the frequency response of the polymer at a given temperature by dynamic mechanical analysis in simple shear using a commercial rotary rheometer. The rotary rheometer must be provided with means of controlling the ambient temperature, such as a furnace chamber. Dynamic mechanical testing involves applying a controlled oscillatory shear strain to the material and measuring the resulting stress as a function of the applied shear rate. The phase shift due to stress response and the ratio of stress amplitude to strain amplitude make it possible to calculate dynamic modulus of elasticity, storage modulus ('(0))) and loss modulus (((0))), as well as complex viscosity as a function of frequency .
Для заданої температури точка перетину між (30) і (С"(0)) визначає значення 01, яке розуміється без обмеження будь-якою теорією як точка, в якій модуль накопичення починає перевищувати модуль втрат, що означає, що в'язкоеластичний полімер характеризується поведінкою більше як "твердого тіла", ніж як "рідини". У випадках, коли ця точка перетину потрапляє за межі діапазону вимірювань, який забезпечується застосовним вимірювальним обладнанням, відповідне значення точки перетину повинне бути визначене шляхом застосування (не-) лінійної екстраполяції точок даних, одержаних у межах діапазону вимірювань. Це буде особливо, але не виключно, достовірно для точки перетину для матеріалів із полімерних смол. Відповідний протокол вимірювань із розгорткою за частотою для розплавів полімерів включений у додаток А.For a given temperature, the intersection point between (30) and (C"(0)) determines the value of 01, which is understood without being limited by any theory as the point at which the storage modulus begins to exceed the loss modulus, which means that the viscoelastic polymer is characterized behaves more like a "solid" than a "liquid". In cases where this crossing point falls outside the measurement range provided by the applicable measuring equipment, the corresponding value of the crossing point must be determined by applying (non-) linear extrapolation of the data points , obtained within the measurement range. This will be particularly, but not exclusively, true for the crossover point for polymer resin materials. A suitable frequency-sweep measurement protocol for polymer melts is included in Appendix A.
Цей додаток також слугує основою для вимірювання 01 полімерів на основі поліпропілену або поліетилену.This application also serves as a basis for measuring 01 polymers based on polypropylene or polyethylene.
У простому випадку шляху течії розплаву (тобто каналу) з круглим поперечним перерізом і ньютонівськими матеріалами (тобто такими, які мають постійну в'язкість), швидкість зсуву біля стінки (1/с) випливає з об'ємної швидкості та радіуса каналу згідно з наступним рівнянням: о БІЯ; г Мк де:In the simple case of a melt flow path (i.e., a channel) with a circular cross-section and Newtonian materials (i.e., those with constant viscosity), the near-wall shear rate (1/s) follows from the bulk velocity and channel radius as follows by the equation: o BIA; g Mk where:
О-об'ємна швидкістьO-volumetric velocity
Зо В-радіус каналу.From B-radius of the channel.
Для або неньютонівських матеріалів (наприклад, із псевдопластичною течією) та/або для каналів із некруглим перерізом швидкість зсуву біля стінки виводиться з розподілу швидкості всередині каналу, який визначають шляхом застосування чисельного моделювання з вирішенням диференціальних рівнянь із частковими похідними. Значення швидкості зсуву біля стінки, згадувані в даному тексті, визначають із використанням так званої моделі Карро, де рідина Карро являє собою тип узагальненої ньютонівської рідини, де в'язкість, нен, залежить від швидкості зсуву, Ту, згідно з наступним рівнянням: и Е ху ку ваFor either non-Newtonian materials (e.g., with pseudoplastic flow) and/or for channels with a non-circular cross-section, the near-wall shear rate is derived from the velocity distribution inside the channel, which is determined by applying numerical simulations with the solution of partial differential equations. The near-wall shear rate values mentioned in this text are determined using the so-called Carro model, where the Carro fluid is a type of generalized Newtonian fluid where the viscosity, nen, depends on the shear rate, Tu, according to the following equation: hu ku va
Не) - діа (Но Не) (1 І де: цо, Ши, Х і п являють собою коефіцієнти матеріалу. ро-в'язкість за нульової швидкості зсуву (Па.с)No) - dia (No No) (1 And where: tso, Shi, X and p are the coefficients of the material. ro-viscosity at zero shear rate (Pa.s)
Шшпев'язкість за нескінченної швидкості зсуву (Па.с)Shear viscosity at infinite shear rate (Pa.s)
Х-час релаксації (с) п-показник ступеняX-relaxation time (s) n-exponent of degree
Знаючи геометрію шляху течії (тобто каналу) та об'ємну швидкість розплаву полімеру за шляхом течії та знаючи вищезгадані чотири коефіцієнти матеріалу, можна вивести швидкість зсуву біля стінки.Knowing the geometry of the flow path (i.e. channel) and the bulk velocity of the polymer melt along the flow path, and knowing the aforementioned four material coefficients, the shear rate near the wall can be derived.
Прикладання зсуву можна здійснювати шляхом модифікації шляху течії розплавленого полімеру щодо поперечного перерізу та його довжини таким чином, щоб піддати розплав полімеру необхідній дії за допомогою зсуву, яка може утворювати необхідну морфологічну структуру або суміш різноманітних морфологічних структур усередині розплаву полімеру. Шлях течії розуміють як увесь шлях, яким повинен пройти розплавлений полімер звідти, де він входить в обладнання для лиття під тиском або екструзії в розплавленому вигляді, і до порожнини форми, застосовної для (напів)кінцевого виробу, або, у випадку способу екструзії, до головки в ній або після неї.The application of shear can be accomplished by modifying the flow path of the molten polymer relative to the cross-section and its length in such a way as to subject the polymer melt to the required shear action, which can form the required morphological structure or a mixture of various morphological structures within the polymer melt. The flow path is understood as the entire path that the molten polymer must travel from where it enters the injection molding or extrusion equipment in molten form to the mold cavity applicable to the (semi)final product or, in the case of the extrusion process, to heads in it or after it.
Окрім зсуву, слід відзначити, що модифікація шляху течії розплавленого полімеру часто передбачає плинність розтягу. Плинність розтягу або деформація, яка включає розтяг в'язкого матеріалу, є переважним типом деформації в течіях за сходження та стискання, які відбуваються під час типових операцій обробки полімерів. Аналогічно плинності за зсуву, плинність розтягу, яка схильна до вирівнювання, розтягування та орієнтування полімерних ланцюгів у розплаві, може також забезпечувати кристалізацію, зумовлену плинністю, під час оброблення розплаву.In addition to shear, it should be noted that modification of the flow path of the molten polymer often involves tensile yielding. Tensile yielding, or deformation that involves stretching of a viscous material, is the predominant type of deformation in the creep and compression flows that occur during typical polymer processing operations. Similar to shear flow, tensile flow, which tends to align, stretch, and orient polymer chains in the melt, can also provide flow-induced crystallization during melt processing.
Властивості потоків полімеру за однонаправленої деформації розтягу зазвичай відображаються на кривій зростання в'язкості за розтягу, яка є графіком, що відображає миттєву (або короткочасну) в'язкість за розтягу залежно від часу для заданої температури та ступеня розтягу, зазвичай побудовану за подвійною логарифмічною шкалою. Крива зростання надає відображення реакції матеріалу на контрольовану деформацію шляхом побудови графіка зміни опору матеріалу плинності (в'язкості) залежно від часу за постійної швидкості розтягу. Графік зростання складений із декількох кривих зростання в'язкості за розтягу для різних швидкостей розтягу, які за малих розтягів схильні накладатися на одну базову криву, що називається обгинальною кривою для лінійної в'язкопружності (І МЕ). Криві зростання в'язкості за розтягу для смол, які в інших випадках виявляють незначне відхилення від МЕ в розплавленому стані, зазвичай виявляють помітні відхилення вгору від І МЕ за температур, близьких до температури кристалізації, в результаті кристалізації (РІС), зумовленої плинністю. Зі зниженням температури поведінка внаслідок РІС стає вираженою внаслідок відхилень в'язкості за розтягу від Ї МЕ, що зростають, які супроводжуються напругами, що зменшуються в точці відхилення від МЕ. Отже, поведінка внаслідок БІС полімерної смоли за однонаправленого розтягу звичайно характеризується оцінкою її поведінки за плинності розтягу відносно І МЕ на графіку зростанняThe flow properties of a polymer under unidirectional tensile strain are usually represented by a tensile viscosity growth curve, which is a plot of instantaneous (or short-time) tensile viscosity versus time for a given temperature and degree of stretch, usually plotted on a double-logarithmic scale . The growth curve provides a reflection of the material's response to controlled deformation by plotting the change in the material's flow resistance (viscosity) as a function of time at a constant stretching rate. The growth graph is composed of several curves of the growth of the tensile viscosity for different strain rates, which tend to superimpose on a single base curve at low strains, which is called the envelope curve for linear viscoelasticity (IME). Tensile viscosity growth curves for resins that otherwise show little deviation from the ME in the melt usually show marked deviations upwards from the IME at temperatures close to the crystallization temperature as a result of flow-induced crystallization (PIC). As the temperature decreases, the behavior due to RIS becomes pronounced due to the increasing deviations of the tensile viscosity from the ME, which are accompanied by decreasing stresses at the point of deviation from the ME. Therefore, the behavior due to BIS of a polymer resin under unidirectional stretching is usually characterized by an assessment of its behavior under tensile yield relative to I ME on the growth graph
Зо за поступово знижуваних значень температури випробування близько до її пікової температури кристалізації розплаву та трохи менше від неї.Zo at gradually decreasing values of the test temperature is close to its peak melt crystallization temperature and slightly less than it.
Вимірювання за плинності розтягу, яке проводиться близько до температури кристалізації розплаву, потребують, щоб полімерна смола спочатку стала розплавленою за температури, на 10-20 "С вищої від пікової температури розплаву, перед поступовим охолодження до необхідної температури випробування. Корисно характеризувати поведінку полімеру за кристалізації розплаву залежно від температури перед використанням такої технології, як диференціальна сканувальна калориметрія (0550) або диференціальний термічний аналіз (ОТА), для визначення відповідного діапазону температур розплаву для даної полімерної смоли. Експерименти за плинності розтягу зазвичай проводять на реометрі з контролем розтягу із двома барабанами намотування, такому як прилад Зепітапаї Ехіепзіопа! Кпеотеїег (ЗЕК), який можна вмістити всередині камери печі комерційного ротаційного реометра, на якому встановлений прилад 5ЕК.Yield strength measurements, which are performed close to the crystallization temperature of the melt, require that the polymer resin first become molten at a temperature 10-20 "C higher than the peak melt temperature, before gradually cooling to the required test temperature. It is useful to characterize the behavior of the polymer during crystallization of the melt as a function of temperature prior to using a technique such as differential scanning calorimetry (0550) or differential thermal analysis (DTA) to determine the appropriate range of melt temperatures for a given polymer resin Tensile flow experiments are typically performed on a two-winder stretch control rheometer , such as the Zepitapai Echiepziopa!Kpeoteieg (ZEK) device, which can be placed inside the furnace chamber of a commercial rotary rheometer equipped with a 5EK device.
Для експериментів щодо БІС необхідний суворий контроль температури й точності та мінімальних градієнтів температури всередині зразка та камери печі під час виконання протоколу охолодження зразка й експерименту з розтягування. Відповідний протокол вимірювання для вимірювань РІС для розплавів полімерів за однонаправленого розтягу включений у додаток В.BIS experiments require strict temperature control and accuracy and minimal temperature gradients within the sample and furnace chamber during the sample cooling protocol and the tensile experiment. The corresponding measurement protocol for RIS measurements for polymer melts under unidirectional stretching is included in Appendix B.
Таким чином, оскільки модифікація шляху течії та велика кількість операцій обробки полімерів передбачають поєднання як зсуву, так і плинності за розтягу, корисно характеризувати деформації за плинності в більш узагальнених, безрозмірних виразах, таких як числа Дебори та Вайсенберга, які часто використовують для характеристики реологічних властивостей матеріалу.Thus, since flow path modification and many polymer processing operations involve a combination of both shear and tensile yielding, it is useful to characterize yield strains in more generalized, dimensionless expressions such as Deborah and Weissenberg numbers, which are often used to characterize rheological properties material
Число Дебори (Ое) зумовлює ступінь, до якого виявляється пружність у відповідь на короткочасну деформацію або за зсуву, або за розтягу. Формально число Дебори визначається як відношення характерного часу релаксації рідини до тривалості спостереження під час вимірювання реакції рідини. За більш низьких чисел Дебори матеріал характеризується поведінкою більш текучої речовини зі зв'язаною ньютонівською в'язкою течією. За більш високих чисел Дебори поведінка матеріалу входить у неньютонівський режим, у якому все більше переважає пружність і виявляється поведінка, подібна до твердих речовин.Deborah's number (Oe) determines the degree to which elasticity appears in response to short-term deformation either in shear or tension. Formally, the Deborah number is defined as the ratio of the characteristic relaxation time of the liquid to the duration of observation during the measurement of the liquid reaction. At lower Deborah numbers, the material is characterized by the behavior of a more fluid substance with a coupled Newtonian viscous flow. At higher Deborah numbers, the behavior of the material enters the non-Newtonian regime, in which elasticity increasingly dominates and behavior similar to solids is revealed.
Число Вайсенберга (М/ї) порівнює сили в'язкості із силами пружності рідини в результаті 60 деформації, яка прикладається, або за зсуву, або за розтягу. Формально число Вайсенберга визначається як добуток характерного часу релаксації рідини та швидкості деформації, яка прикладається. За низьких чисел Вайсенберга деформації є дуже малими або дуже повільними та реакція рідини на дію напруги за зсуву або деформації розтягу прямо пропорційні, що вказує на лінійні в'язкопружні властивості. За більш високих чисел Вайсенберга деформації є великими або швидкими та реакція рідини на дію напруги за зсуву або деформації розтягу не є пропорційними, що вказує на нелінійні в'язкопружні властивості.The Weissenberg number (M/i) compares the viscous forces with the elastic forces of a fluid as a result of 60 applied deformation, either in shear or tension. Formally, the Weissenberg number is defined as the product of the characteristic relaxation time of the liquid and the applied strain rate. At low Weissenberg numbers, the strains are very small or very slow and the fluid response to shear stress or tensile strain is directly proportional, indicating linear viscoelastic properties. At higher Weissenberg numbers, the strains are large or rapid and the response of the fluid to shear stress or tensile strain is not proportional, indicating nonlinear viscoelastic properties.
Разом ці два безрозмірних числа слугують для характеризації реологічних властивостей рідини з використанням діаграми Піпкіна, яка являє собою графік числа Вайсенберга залежно від числа Дебори для заданого набору умов деформації матеріалу. У випадку плинності за стиску, поширеної в операціях формування, числа Вайсенберга та Дебори часто записують як:Together, these two dimensionless numbers serve to characterize the rheological properties of a fluid using the Pipkin diagram, which is a plot of the Weissenberg number versus the Deborah number for a given set of material deformation conditions. In the case of compressive flow, common in forming operations, the Weissenberg and Deborah numbers are often written as:
ММ-АМ м;MM-AM m;
Ое-М/ї; де А(-1/01) являє собою характерний час релаксації розплаву полімеру, а Ц-тЕ/891) являє собою час, необхідний для протікання через звуження на відстані вздовж осі, еквівалентній 4 діаметрам каналу течії.Oe-M/i; where A(-1/01) represents the characteristic time of relaxation of the polymer melt, and C-tE/891) represents the time required to flow through the constriction at a distance along the axis equivalent to 4 diameters of the flow channel.
Визначаючи тепер вибір смол на основі поліпропілену за реакцією на деформації за плинності та характеризуючи вибір у числах Дебори та Вайсенберга, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліпропілену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму із застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,187 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,375 для лиття, або для екструдування, або для лиття з числами Вайсенберга та Дебори, що становлять відповідно щонайменше 0,2 і 0,4, або щонайменше 0,3 і 0,6, або щонайменше 0,4 і 0,8, або щонайменше 0,5 і 1,0, при цьому полімер на основі поліпропілену характеризується МЕВ від щонайменше 0,3 до 100 г/10 хв.Now determining the selection of polypropylene-based resins by yield stress response and characterizing the selection in Deborah and Weissenberg numbers, a method of manufacturing a polymer product is provided, which involves casting or extruding a molten polypropylene-based polymer into a (semi-)final form with an applied number A Weissenberg number of at least 0.125 for extrusion and at least 0.187 for casting, and a Deborah number of at least 0.25 for extrusion and at least 0.375 for casting, or for extrusion or for casting with Weissenberg and Deborah numbers of at least 0, respectively ,2 and 0.4, or at least 0.3 and 0.6, or at least 0.4 and 0.8, or at least 0.5 and 1.0, while the polypropylene-based polymer is characterized by an MEV of at least 0.3 up to 100 g/10 min.
Аналогічно для полімерів на основі поліетилену передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліетилену з перетворенням його на (напів)кінцеву форму із застосованим числомSimilarly, for polymers based on polyethylene, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polymer based on polyethylene and transforming it into a (semi)final form with an applied number
Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,375 дляWeissenberg, which is at least 0.125 for extrusion and at least 0.375 for
Зо лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,75 для лиття, або для екструдування, або для лиття з числами Вайсенберга та Дебори, що становлять відповідно щонайменше 0,2 і 0,6, або щонайменше 0,3 і 0,9, або щонайменше 0,4 і 1,2, або щонайменше 0,5 і 1,5, при цьому полімер на основі поліетилену характеризується МЕН від щонайменше 0,08 до 25 г/10 хв.By casting, and with a Deborah number of at least 0.25 for extrusion and at least 0.75 for casting, or for extrusion, or for casting with Weissenberg and Deborah numbers of at least 0.2 and 0.6, respectively, or at least 0.3 and 0.9, or at least 0.4 and 1.2, or at least 0.5 and 1.5, while the polyethylene-based polymer is characterized by a MEN of at least 0.08 to 25 g/10 min.
ИЙ аналогічно для полімерів на основі поліестеру передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття або екструдування розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму із застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,125 для екструдування та щонайменше 0,375 для лиття, і числомSimilarly, for polyester-based polymers, a method of manufacturing a polymer product is provided, which includes casting or extruding a molten polyester-based polymer into a (semi-)final form with an applied Weissenberg number of at least 0.125 for extrusion and at least 0.375 for casting, and by number
Дебори, що становить щонайменше 0,25 для екструдування та щонайменше 0,75 для лиття, або для екструдування, або для лиття з числами Вайсенберга та Дебори, що становлять відповідно щонайменше 0,4 і 0,8, або щонайменше 0,5 і 1,0, або щонайменше 0,6 і 1,2, або щонайменше 0,75 і 1,5, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується ММУ від 35000 до 143000 г/моль.Deborahs of at least 0.25 for extrusion and at least 0.75 for casting, or for extrusion or casting with Weissenberg and Deborah numbers of at least 0.4 and 0.8, or at least 0.5 and 1, respectively ,0, or at least 0.6 and 1.2, or at least 0.75 and 1.5, while the polyester-based polymer is characterized by MMU from 35,000 to 143,000 g/mol.
Вважають, що в способах виготовлення полімерного виробу відповідний вибір ключових параметрів обробки дає змогу впливати на властивості кристалізації полімеру: швидкість деформації, температуру обробки, локальний тиск та орієнтацію молекул.It is believed that in the methods of manufacturing a polymer product, the appropriate selection of key processing parameters makes it possible to influence the crystallization properties of the polymer: deformation rate, processing temperature, local pressure, and molecular orientation.
Швидкість деформації за плинності розплаву полімеру на шляху течії повинна бути достатньо значною для запуску реакції кристалізації, що дає змогу матеріалу виявляти більш пружні, ніж в'язкі властивості, під час процесу формування полімерного виробу. Отже, швидкість деформації розплаву полімеру повинна бути порівнянною з величиною, оберненою до його характерного часу релаксації, інакше кажучи, матеріал слід формувати за швидкості обробки, порівнянної з його швидкістю релаксації.The rate of deformation due to the fluidity of the polymer melt in the flow path must be significant enough to trigger the crystallization reaction, which allows the material to exhibit more elastic than viscous properties during the process of forming a polymer product. Therefore, the rate of deformation of the polymer melt should be comparable to the inverse of its characteristic relaxation time, in other words, the material should be formed at a processing rate comparable to its relaxation rate.
Експерименти з розгорткою за частотою в умовах простого зсуву використовують для визначення частоти переходу для розплаву полімеру за даної температури, придатної для обробки. Ця частота переходу дає вказівку на швидкість деформації, за якої полімер починає характеризуватися поведінкою, більш подібною до твердого тіла (пружного), ніж рідини (в'язкої).Frequency sweep experiments under simple shear conditions are used to determine the transition frequency for the polymer melt at a given processing temperature. This transition frequency gives an indication of the rate of deformation at which the polymer begins to behave more like a solid (elastic) than a liquid (viscous).
Крім того, розплав полімеру слід обробляти за температури, близької до залежної від тиску температури кристалізації полімерної смоли, інакше кажучи, матеріал слід обробляти за температури, за якої можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов тиску бо обробки та орієнтації молекул. Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому,In addition, the polymer melt should be processed at a temperature close to the pressure-dependent crystallization temperature of the polymer resin, in other words, the material should be processed at a temperature at which the formation of crystallite nuclei is possible under a given set of conditions of pressure and molecular orientation. The physical phenomenon underlying this may be that
що, коли полімерний ланцюг починає застигати, його молекулярна рухливість обмежується, тим самим знижуючи його конформаційний ентропійний стан, що полегшує перехід у кристалічний стан. Отже, температура, за якої матеріал починає застигати, задається відсутністю молекулярної рухливості полімерних ланцюгів при заданому наборі робочих умов.that as the polymer chain begins to solidify, its molecular mobility is restricted, thereby lowering its conformational entropy state, which facilitates the transition to the crystalline state. Therefore, the temperature at which the material begins to solidify is determined by the lack of molecular mobility of polymer chains under a given set of operating conditions.
Експерименти на розплавах із дилатометром можна застосовувати для визначенняDilatometer melt experiments can be used to determine
Температуру кристалізації розплаву залежно від тиску слід визначати з характерних даних РМТ даної полімерної смоли. Такі РМТ-діаграми зазвичай вимірюють із використанням експериментів на розплаві з дилатометром.The crystallization temperature of the melt depending on the pressure should be determined from the characteristic PMT data of this polymer resin. Such RMT diagrams are usually measured using dilatometer melt experiments.
Крім того, локальний тиск на розплав полімеру під час орієнтації молекул, що задається, повинен бути достатньо високим для збільшення температури кристалізації до близької до температури обробки розплаву або такої що трохи перевищує її, для сприяння утворенню зародків кристалітів. Розплав полімеру слід обробляти за достатньо високого тиску, щоб залежний від тиску зсув за температури кристалізації полімерної смоли знаходився близько до температури обробки операції формування, інакше кажучи, матеріал слід обробляти за тиску, за якого можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов температури обробки та орієнтації молекул. Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому, що збільшення тиску викликає зменшення вільного об'єму, який оточує полімерні ланцюги, що приводить до зниження конформаційного ентропійного стану та полегшує перехід у кристалічний стан. Це зниження загальної ентропії розплаву дає змогу кристалізації відбуватися за більш високих температур, ніж це відбувалось би в іншому випадку за постійних умов.In addition, the local pressure on the polymer melt during the given molecular orientation must be high enough to increase the crystallization temperature to near or slightly above the melt processing temperature to promote crystallite nucleation. The polymer melt should be processed at a sufficiently high pressure so that the pressure-dependent shift at the crystallization temperature of the polymer resin is close to the processing temperature of the molding operation, in other words, the material should be processed at a pressure at which the formation of crystallite nuclei is possible under a given set of processing temperature and orientation conditions molecules The physical phenomenon underlying this may be that an increase in pressure causes a decrease in the free volume that surrounds the polymer chains, which leads to a decrease in the conformational entropy state and facilitates the transition to the crystalline state. This decrease in the total entropy of the melt allows crystallization to occur at higher temperatures than would otherwise occur under constant conditions.
На фіг. 1 і 2 показано, як збільшення локального тиску, який прикладається, від 0 до 1600 бар щодо розплаву полімеру на основі РЕТ приводить до підвищення температури кристалізації розплаву полімеру. Шляхом модифікації шляху течії розплаву полімеру таким чином, що локальний тиск зростає, можна збільшувати температуру кристалізації так, щоб вона знаходилась близько до температури обробки розплаву або була трохи вище від неї під час операції обробки ілюстративного полімеру.In fig. 1 and 2 show how increasing the applied local pressure from 0 to 1600 bar on the PET-based polymer melt leads to an increase in the crystallization temperature of the polymer melt. By modifying the flow path of the polymer melt so that the local pressure increases, the crystallization temperature can be increased to be close to or slightly above the melt processing temperature during the processing operation of the illustrative polymer.
Зразки вимірювали за допомогою КПпеодгарі 75 із двома циліндрами 15 мм із використанням одного з двох циліндрів для вимірювання РМТ. Вибрали метод ізотермічного випробування.Samples were measured using a KPeodgari 75 with two 15 mm cylinders, using one of the two cylinders to measure the RMT. The method of isothermal testing was chosen.
Для КатаРЕТ температуру кристалізації визначили від 250 7С за тиску навколишньогоFor KataRET, the crystallization temperature was determined from 250 7C at ambient pressure
Зо середовища до 287 "С за 1600 бар. Для Тигро І Т температура кристалізації була трохи вищою за тиску навколишнього середовища та 287 "С за 1600 бар.From ambient to 287 "C at 1600 bar. For Tigro IT, the crystallization temperature was slightly higher at ambient pressure and 287 "C at 1600 bar.
Нарешті, орієнтація молекул, що прикладається, повинна бути достатньо значною, щоб викликати вирівнювання молекул для полегшення та збільшення швидкості кристалізації.Finally, the applied molecular orientation must be significant enough to cause molecular alignment to facilitate and increase the rate of crystallization.
Спосіб формування полімерного виробу повинен задавати достатній ступінь орієнтації молекул серед полімерних ланцюгів, щоб полегшувати кристалізацію, зумовлену/підсилену плинністю, інакше кажучи, матеріал необхідно деформувати таким чином, щоб досягати достатнього ступеня вирівнювання молекул, щоб було можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов температури та тиску обробки. Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому, що значні напруги зсуву та деформації за плинності розтягу, що створюють високий ступінь витягування та орієнтації полімерних ланцюгів, викликають значне відхилення полімерних ланцюгів від їхньої найбільш імовірної конформації (статистичний клубок) і приводять до зниження конформаційного ентропійного стану, що полегшує перехід у кристалічний стан. Це зниження загальної ентропії розплаву дає змогу кристалізації відбуватися за більш високих температур, ніж це відбувалось би в іншому випадку за постійних умов.The method of forming the polymer product must provide a sufficient degree of molecular orientation among the polymer chains to facilitate fluidity-induced/enhanced crystallization, in other words, the material must be deformed in such a way as to achieve a sufficient degree of alignment of the molecules so that the formation of crystallite nuclei is possible under a given set of temperature conditions and processing pressure. The physical phenomenon underlying this may be that the significant shear stresses and strains under tensile yielding, which create a high degree of stretching and orientation of the polymer chains, cause the polymer chains to deviate significantly from their most probable conformation (statistical tangle) and lead to to a decrease in the conformational entropy state, which facilitates the transition to the crystalline state. This decrease in the total entropy of the melt allows crystallization to occur at higher temperatures than would otherwise occur under constant conditions.
Збільшене упорядкування та вирівнювання полімерних ланцюгів також приводить до збільшеної швидкості кристалізації порівняно з ізотропними полімерними ланцюгами.The increased ordering and alignment of the polymer chains also leads to an increased rate of crystallization compared to isotropic polymer chains.
Для визначення властивостей за кристалізації, зумовленої плинністю, за температур, близьких до температури кристалізації розплаву даної полімерної смоли, можна використовувати реологічні експерименти з розтягом.To determine the properties of crystallization caused by fluidity, at temperatures close to the crystallization temperature of the melt of this polymer resin, rheological experiments with stretching can be used.
Крім того, тепер було встановлено, що локальний тиск, якому піддають розплав полімеру, впливає на рівень зсуву та/або рівень деформації розтягу, необхідні для ефективного утворення всередині розплаву полімеру або окремої, або комбінованої наявності різноманітних типів морфологічних структур. Локальний тиск всередині розплаву полімеру може сприяти збільшенню міжмолекулярного тертя між макромолекулами, наявними всередині розплаву полімеру, таким чином роблячи дію, яка локально прикладається, за допомогою зсуву та/або дію за допомогою деформації розтягу більш ефективною. Оскільки на необхідний рівень дії за допомогою зсуву чинить вплив тиск, за якого прикладають зсув та/або деформацію розтягу, зсув та/лабо деформацію розтягу можна переважно прикладати за найбільш придатних локальних тисків із тим, щоб морфологічна природа полімеру могла змінюватися найбільш оптимально щодо розглянутих функціональних характеристик, необхідних у (напів)кінцевому полімерному виробі.In addition, it has now been established that the local pressure to which the polymer melt is subjected affects the level of shear and/or the level of tensile strain required to effectively form within the polymer melt either the individual or combined presence of various types of morphological structures. Local pressure within the polymer melt may contribute to an increase in intermolecular friction between the macromolecules present within the polymer melt, thus making the locally applied shear and/or tensile strain action more effective. Since the required level of shear action is affected by the pressure at which the shear and/or tensile strain is applied, the shear and/or tensile strain can preferably be applied at the most suitable local pressures so that the morphological nature of the polymer can change most optimally in relation to the considered functional characteristics required in the (semi)finished polymer product.
Таким чином, шлях течії розплаву полімеру може бути додатково модифікований залежно від втрати зсуву або приросту деформації розтягу на шляху течії та/лабо може бути модифікований залежно від втрати локального тиску внаслідок псевдопластичної течії або збільшення локального тиску внаслідок підвищення твердості під впливом деформації розтягу на шляху течії.Thus, the flow path of the polymer melt can be further modified depending on shear loss or tensile strain gain in the flow path and/or can be modified depending on local pressure loss due to pseudoplastic flow or local pressure increase due to hardness increase due to tensile strain in the flow path .
Переважно шлях течії розплаву полімеру може бути модифікований залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Оптимізована реакція розплаву полімеру розуміється як оптимізована ефективність локального зсуву та/або деформації розтягу, що прикладаються.Preferably, the polymer melt flow path can be modified depending on the local pressure profile during at least a portion of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the optimized response of the polymer melt to applied local shear and/or tensile strain during at least said portion of the flow path . The optimized response of the polymer melt is understood as the optimized efficiency of the applied local shear and/or tensile strain.
Указана модифікація шляху течії полімеру може також включати будь-який тип просторової конфігурації, який забезпечує контроль локального тиску, наявного всередині розплаву полімеру, і за якого буде виконуватися дія за допомогою зсуву та/або розтягу, як відносно поперечного перетину, так і за довжиною шляху течії.Said modification of the polymer flow path may also include any type of spatial configuration which provides control of the local pressure present within the polymer melt and which will be acted upon by shear and/or tension, both cross-sectionally and along the length of the path currents
У випадку лиття під тиском (безливникове лиття під тиском або лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням), модифікації шляху течії можна досягти, поміж іншим, шляхом пропускання розплавленого полімеру через спеціально спроектовані модифікації гарячих ливникових каналів, такі як профілювання порожнини литного отвору ливника, та/або запірного голчастого клапана, або розміщення вставок всередині системи гарячих ливникових каналів (наприклад, такі геометричні конфігурації, як без обмеження концентричні трубки, зірочки або інші типи геометрій поперечного перерізу та відхилень шляху течії, або зони, які мають зміни діаметра) у вибраних положеннях у гарячих ливникових каналах. Це можна поєднувати з високим тиском лиття або повторюваними циклами стискання та падіння тиску. У випадку екструзії (екструзійно- роздувного формування, виготовлення листів за допомогою екструзії або екструзії з роздуванням плівки) шлях течії розплавленого полімеру можна модифікувати до екструзійної головки, в ній або після неї.In the case of injection molding (mantleless injection molding or blow-and-orientation injection molding), modifications to the flow path can be achieved, among other things, by passing the molten polymer through specially designed modifications to the hot mold channels, such as cavity profiling of the mold cavity, and /or a shut-off needle valve, or the placement of inserts within the hot shower channel system (e.g., geometric configurations such as, without limitation, concentric tubes, spokes, or other types of cross-sectional geometries and flow path deviations, or zones that have diameter changes) at selected positions in hot torrential channels. This can be combined with high molding pressure or repeated compression and pressure drop cycles. In the case of extrusion (extrusion blow molding, extrusion sheeting, or film blow extrusion), the flow path of the molten polymer can be modified to, in, or after the extrusion head.
Зо Було несподівано виявлено, що полімери, які мають більш високу ММУ (у випадку полімерів на основі поліестеру) або більш низьку МЕЕК (у випадку полімерів на основі або поліпропілену, або поліетилену) можуть виявляти поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу. Без обмеження будь-якою теорією очікується, що полімери, які мають більш високу МУУ (у випадку полімерів на основі поліестеру) або більш низьку МЕК (у випадку полімерів на основі або поліпропілену, або поліетилену) виявляють поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру.It was unexpectedly found that polymers having a higher MMU (in the case of polyester-based polymers) or a lower MEEC (in the case of polymers based on either polypropylene or polyethylene) can exhibit an improved response to the application of local shear and/or tensile strain. . Without being bound by any theory, polymers having a higher MUU (in the case of polyester-based polymers) or a lower MEK (in the case of polymers based on either polypropylene or polyethylene) are expected to exhibit improved response to the application of local shear and/or tensile deformations inside the polymer melt.
Крім того, також спостерігали, що починає відігравати роль псевдопластична течія, реологічне явище, за якого в'язкість розплаву полімеру зменшується під час дії за допомогою локального зсуву. Знижена в'язкість призводить до зниження накопичення локального тиску в розплаві полімеру, зумовленого способом виготовлення. Оскільки зменшене накопичення локального тиску впливає на ефективність молекулярного тертя між макромолекулами полімеру, може бути необхідний більш високий рівень зсуву відповідно до характеристик вибраного полімеру за псевдопластичної течії.In addition, it was also observed that pseudoplastic flow, a rheological phenomenon in which the viscosity of the polymer melt decreases during action by local shear, begins to play a role. Reduced viscosity leads to a decrease in the accumulation of local pressure in the polymer melt caused by the manufacturing method. Since reduced local pressure build-up affects the efficiency of molecular friction between polymer macromolecules, a higher shear rate may be required according to the pseudoplastic flow characteristics of the selected polymer.
Таким чином, у додатковому варіанті здійснення даного винаходу шлях течії розплаву полімеру може бути модифікований обмеженнями шляху течії для досягнення переважного профілю падіння тиску на шляху течії з урахуванням властивостей розплаву полімеру за псевдопластичної течії. Наприклад, може бути спроектована вставка, встановлена в систему гарячих ливникових каналів, така, що може досягатися визначений профіль падіння тиску вздовж шляху течії із заданим зменшенням поперечного перерізу каналу за напрямком до форми, або шляхом включення дуже обмежувальної ділянки всередині шляху течії розплаву полімеру, переважно близько до порожнини форми, що використовується для (напів)кінцевого виробу, або, у випадку процесу екструзії, до головки, в ній або після неї.Thus, in an additional embodiment of the present invention, the polymer melt flow path can be modified by flow path restrictions to achieve the preferred pressure drop profile along the flow path, taking into account the properties of the polymer melt under pseudoplastic flow. For example, an insert installed in a hot runner system can be designed such that a defined pressure drop profile along the flow path can be achieved with a given decrease in channel cross-section in the direction of the mold, or by including a very restrictive area within the polymer melt flow path, preferably close to the cavity of the mold used for the (semi-)finished product or, in the case of an extrusion process, to, in or after the die.
Крім того, оскільки не всі полімери однаково чутливі до псевдопластичної течії, у способі згідно з даним винаходом полімер може бути вибраний, модифікований або нещодавно створений не тільки на підставі МУУ або МЕБК і відповідного значення 01 або чисел Вайсенберга та Дебори, але, крім того, беручи також до уваги чутливість полімеру до псевдопластичної течії.Furthermore, since not all polymers are equally susceptible to pseudoplastic flow, in the method of the present invention the polymer may be selected, modified or newly created not only based on the MUU or MEBC and the corresponding 01 value or Weissenberg and Deborah numbers, but in addition also taking into account the sensitivity of the polymer to pseudoplastic flow.
Полімер на основі поліестеру може являти собою полімер, наприклад, на основі РЕТ, РЕТ із високою характеристичною в'язкістю (ХВ) або модифікованого РЕТ, РВТ (полібутилентерефталат), РОСА, РЕМ або їхньої комбінації та необов'язково може передбачати бо співполімери, придатні для модифікації фізичних характеристик виробів. Полімер на основі поліестеру може являти собою ароматичний термопластичний поліестер або аліфатичний термопластичний поліестер. Крім того, полімер на основі поліестеру може являти собою пластмасу, здатну до біологічного розкладання, таку як, наприклад, полімолочна кислота (Рі А), полігідроксиалканоати (РНА), поліетиленфураноат (РЕР), полібутиленсукцинат (РВ5) або полігліколева кислота (РОА).The polyester-based polymer can be a polymer, for example, based on PET, high viscosity (HV) PET or modified PET, PVT (polybutylene terephthalate), ROSA, PEM or a combination thereof and may optionally include co-polymers suitable to modify the physical characteristics of products. The polyester-based polymer can be an aromatic thermoplastic polyester or an aliphatic thermoplastic polyester. In addition, the polyester-based polymer can be a biodegradable plastic, such as, for example, polylactic acid (PiA), polyhydroxyalkanoates (PHA), polyethylenefuranoate (PEP), polybutylene succinate (PB5) or polyglycolic acid (POA).
Полімери на основі поліпропілену (РР) можуть являти собою полімери, наприклад, на основі гомополімерів, блок-співполімерів, статистичних співполімерів і т. д. або їхніх комбінацій і необов'язково можуть передбачати співполімери, придатні для модифікації фізичних характеристик виробів.Polymers based on polypropylene (PP) can be polymers, for example, based on homopolymers, block copolymers, statistical copolymers, etc. or combinations thereof and may optionally include copolymers suitable for modifying the physical characteristics of products.
Полімер на основі поліетилену може являти собою полімер, наприклад, на основі поліетилену низької густини, високої або надвисокої густини і необов'язково може передбачати співполімери, придатні для модифікації фізичних характеристик виробів.The polyethylene-based polymer can be a polymer, for example, based on low-density, high- or ultra-high-density polyethylene and may optionally include copolymers suitable for modifying the physical characteristics of the products.
Матеріал на основі поліпропілену, поліетилену або поліестеру може бути одержаний змішуванням, компаундуванням, використанням маточних розчинів або за допомогою співполімеризації і може частково або повністю бути одержаний із природних ресурсів.Material based on polypropylene, polyethylene or polyester can be obtained by mixing, compounding, using mother liquors or by co-polymerization and can be partially or completely obtained from natural resources.
Крім того, полімери, застосовні в даному винаході, можуть містити різноманітні типи добавок, застосовних або індивідуально, або в різноманітних типах комбінацій, у тому числі без обмеження такі добавки, як антиоксиданти, УФ-поглиначі, барвники, забарвлювальні речовини, зародкоутворювальні добавки, наповнювачі та їхні суміші.In addition, the polymers useful in the present invention may contain various types of additives, applicable either individually or in various types of combinations, including but not limited to such additives as antioxidants, UV absorbers, dyes, colorants, nucleating additives, fillers and their mixtures.
Як перша перевага способи згідно з даним винаходом тепер забезпечують прикладання локального зсуву та/або розтягу щодо полімерних матеріалів, які вибрані так, щоб виявляти поліпшену реакцію щодо морфологічних змін, які можуть відбуватися в розплаві полімеру за прикладання локального зсуву та/або впливу деформації розтягу. Ці морфологічні зміни можуть включати одиночні та/або об'єднані переваги збільшеного вирівнювання макромолекул, орієнтації макромолекулярних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів та утворення різноманітних типів кристалічних морфологій.As a first advantage, methods according to the present invention now provide for the application of local shear and/or tension to polymer materials that are selected to exhibit improved response to the morphological changes that may occur in the polymer melt upon application of local shear and/or tensile strain. These morphological changes may include single and/or combined benefits of increased alignment of macromolecules, orientation of macromolecular chains, formation of precursors and/or centers of crystallization, spherulites, and formation of various types of crystal morphologies.
Крім того, способи згідно з даним винаходом забезпечують одержання ємностей із більш великими об'ємами для заданої ваги використовуваного полімеру порівняно з попереднім рівнем техніки. Крім того, спосіб за даним винаходом може забезпечувати вироби, зокремаIn addition, the methods according to the present invention provide containers with larger volumes for a given weight of the polymer used compared to the prior art. In addition, the method of the present invention can provide products, in particular
Зо ємності з такою ж або більш високою стабільністю розмірів, такими ж або ліпшими бар'єрними властивостями щодо газів талабо води (що виключають потребу в додаткових бар'єрних розчинах), такою ж або більш високою ударною міцністю або такою ж або більш високою термостійкістю порівняно з виробами з попереднього рівня техніки, що мають таку ж або більшу товщину стінок.Containers with the same or higher dimensional stability, the same or better barrier properties to water gases (eliminating the need for additional barrier solutions), the same or higher impact strength, or the same or higher thermal resistance compared with prior art products having the same or greater wall thickness.
Способи за даним винаходом можуть також забезпечити виготовлення ємностей, які піддаються меншому стисканню та/або меншій кристалізації за дії тепла, наприклад, у застосуваннях із гарячим заповненням порівняно з попереднім рівнем техніки.The methods of the present invention may also provide for the production of containers that undergo less compression and/or less thermal crystallization, for example, in hot-fill applications, compared to the prior art.
За прикладання відповідних зсуву та/або деформації розтягу за відповідного локального тиску в комбінації з відповідним полімером, який (напів)кристалізується, як описано в наведених вище варіантах здійснення, молекули розплаву полімеру можуть (частково) вирівнюватися, та/або орієнтуватися, та/або виявляти кристалізацію так, що одержаний (напів)кінцевий виріб може показувати фракції різноманітних морфологічних структур, таких як окрема та/або комбінована наявність вирівнювання макромолекул, аморфної орієнтації макромолекулярних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів, утворення різноманітних типів кристалічних морфологій. Інакше кажучи, комбінація локального тиску, що прикладається, та/або локального зсуву, що прикладається, та/або деформації розтягу повинна бути достатньо високою для утворення різноманітних згаданих морфологічних фракцій, правильний вибір найбільш придатної смоли повинен забезпечити, щоб полімер реагував найбільш оптимально на прикладання локального зсуву та/або вплив деформації розтягу.By applying appropriate shear and/or tensile strain under appropriate local pressure in combination with an appropriate polymer that is (semi)crystallized as described in the above embodiments, the polymer melt molecules can be (partially) aligned, and/or oriented, and/or detect crystallization so that the obtained (semi)final product can show fractions of various morphological structures, such as the individual and/or combined presence of alignment of macromolecules, amorphous orientation of macromolecular chains, formation of precursors and/or centers of crystallization, spherulites, formation of various types of crystal morphologies. In other words, the combination of local applied pressure and/or local applied shear and/or tensile strain must be high enough to produce the various morphological fractions mentioned, the correct choice of the most suitable resin must ensure that the polymer responds most optimally to the application local shear and/or the effect of tensile deformation.
Відповідно до принципу кристалізації, зумовленої плинністю, очікується, що все більш високі напруги приводять до більшого створення різноманітних типів морфологічних структур усередині розплаву полімеру, таких як без обмеження вирівнювання макромолекул, орієнтація макромолекулярних ланцюгів, попередників, центрів кристалізації, сферолітів і різноманітних форм кристалічних структур.According to the principle of fluidity-induced crystallization, it is expected that increasingly higher stresses lead to the greater creation of various types of morphological structures within the polymer melt, such as without limitation the alignment of macromolecules, the orientation of macromolecular chains, precursors, centers of crystallization, spherulites, and various forms of crystalline structures.
Полімерні ланцюги можуть вирівнюватися або орієнтуватися. Залежно від температури та ступеня деформації та/або зовнішнього підсилення ступінь орієнтації може змінитися та може приводити до кристалізації. Однак орієнтація не передбачає кристалічність. Полімери можуть бути аморфними та при цьому орієнтованими.Polymer chains can be aligned or oriented. Depending on the temperature and degree of deformation and/or external reinforcement, the degree of orientation may change and may lead to crystallization. However, orientation does not imply crystallinity. Polymers can be amorphous and at the same time oriented.
Кристалізація полімерів являє собою процес, пов'язаний із частковим вирівнюванням їхніх бо молекулярних ланцюгів. Утворення попередників або центрів кристалізації є першою стадією в утворенні або нової термодинамічної фази, або нової структури через самозбирання або самоорганізацію. Утворення центрів кристалізації починається з малих, нанометрових розмірів ділянок, у яких у результаті теплового руху деякі ланцюги або їхні сегменти виявляються паралельними. Ці зародки можуть або розпадатися, якщо тепловий рух руйнує молекулярний порядок, або рости далі, якщо розмір зерна перевищує деяке критичне значення.Crystallization of polymers is a process associated with partial alignment of their molecular chains. The formation of precursors or centers of crystallization is the first stage in the formation of either a new thermodynamic phase or a new structure through self-assembly or self-organization. The formation of crystallization centers begins with small, nanometer-sized areas in which, as a result of thermal motion, some chains or their segments turn out to be parallel. These nuclei can either disintegrate if the thermal motion destroys the molecular order, or grow further if the grain size exceeds some critical value.
Ріст кристалічних ділянок переважно відбувається в напрямку найбільшого градієнта температури та стримується зверху та знизу пластинок аморфними укладеними частинами на цих поверхнях. У випадку значного градієнта ріст має однонаправлений, дендритний характер.The growth of crystalline areas mainly occurs in the direction of the largest temperature gradient and is restrained from above and below the plates by amorphous nested parts on these surfaces. In the case of a significant gradient, the growth has a unidirectional, dendritic character.
Однак якщо розподіл температури є ізотропним та статичним, то пластинки ростуть радіально та утворюють більш великі квазісферичні агрегати, називані сферолітами. Сфероліти мають розмір від приблизно 1 до 100 мікрометрів і утворюють велике розмаїття забарвлених рисунків під час спостереження між схрещеними поляризаторами в оптичний мікроскоп, які часто включають рисунок "мальтійський хрест" та інші поляризаційні явища, зумовлені вирівнюванням молекул усередині окремої пластинки сфероліта.However, if the temperature distribution is isotropic and static, the plates grow radially and form larger quasi-spherical aggregates called spherulites. The spherulites range in size from about 1 to 100 micrometers and form a wide variety of colored patterns when viewed between crossed polarizers in an optical microscope, which often include a "Maltese cross" pattern and other polarization phenomena due to the alignment of molecules within an individual spherulite lamina.
Ключовий параметр для кристалізації, зумовленої плинністю, пов'язаний із так званим рівнем нормального критичного зсуву, вище від якого досягається повне витягування полімерного ланцюга за атмосферного тиску та за заданої стандартної температури. Із сукупності наукової літератури була виведена загальна формула для даного критичного зсуву: б5-3иМм"ш1/Ме, де Ми середньовагова молекулярна маса полімеру; Ф1: точка перетину між модулем накопичення С'(0) і модулем втрат с"(0), і Ме: молекулярна маса ланцюгів, що переплітаються.A key parameter for fluidity-induced crystallization is related to the so-called normal critical shear level, above which full elongation of the polymer chain is achieved at atmospheric pressure and at a given standard temperature. A general formula for this critical shift was derived from the body of scientific literature: b5-3yMm"sh1/Me, where We is the weight average molecular weight of the polymer; F1: the intersection point between the storage modulus С'(0) and the loss modulus с"(0), and Me: molecular weight of interlocking chains.
Крім того, спостерігається, що за прикладання рівнів зсуву з різною інтенсивністю можна одержувати вироби з різноманітною морфологічною структурою. Як приклад, спостерігали, що за дії на розплав полімеру за допомогою рівня зсуву, який (значно) перевищує рівень критичного зсуву, одержаний виріб може одержати морфологічну структуру, яка може також містити фракцію сферолітів, що є квазісферичними напівкристалічними агрегатами всередині (орієнтованої) аморфної полімерної матриці, тал"або фракцію стрижнеподібних кристалічних структур, та/або фракцію кристалічних структур типу "шиш-кебаб".In addition, it is observed that by applying shear levels with different intensities, products with various morphological structures can be obtained. As an example, it was observed that by acting on the polymer melt with the help of a shear level that (significantly) exceeds the critical shear level, the resulting product can acquire a morphological structure that can also contain a fraction of spherulites, which are quasi-spherical semi-crystalline aggregates inside the (oriented) amorphous polymer matrices, thal" or the fraction of rod-like crystal structures, and/or the fraction of crystal structures of the "shish-kebab" type.
У додатковому варіанті здійснення даний винахід передбачає способи, які мають метоюIn an additional embodiment, the present invention provides methods that have the objective
Зо знизити критичний зсув, щоб більш легко досягати рівнів зсуву, за яких всередині розплаву полімеру створюються різноманітні морфологічні структури, або через вибір найбільш придатного полімеру, або через модифікацію наявних або створення нових розроблених полімерів.To lower the critical shear in order to more easily reach the shear levels at which a variety of morphological structures are created within the polymer melt, either through the selection of the most suitable polymer, or through the modification of existing or the creation of new designed polymers.
Як пояснювалося вище, оскільки нова виведена загальна формула для критичного зсуву являє собою С5-3"ММУ"ш1/МЕ, якщо брати в розрахунок, що 01 зменшується зі збільшенням молекулярної маси, вибір полімерного матеріалу на основі поліпропілену, на основі поліетилену або на основі поліестеру, що має придатне вікно для відповідних МЕК або МУМ і відповідних величин х, або у, або 7, якщо необов'язково брати в розрахунок також чутливість полімеру до псевдопластичної течії, а також локальний тиск, якому піддається розплав полімеру на шляху течії може привести до способу виготовлення, де вибраний полімер піддають придатному рівню зсуву менше або більше за критичний зсув для створення однієї або комбінованих фракцій із вирівнюванням макромолекул, орієнтацією макромолекулярних ланцюгів, утворенням попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів та утворенням різноманітних типів кристалічних морфологій.As explained above, since the newly derived general formula for the critical shear is С5-3"ММУ"ш1/МЕ, taking into account that 01 decreases with increasing molecular weight, the choice of polymer material based on polypropylene, on the basis of polyethylene or on the basis of polyester having a suitable window for the corresponding MEK or MUM and the corresponding values of x, or y, or 7, if it is not necessary to take into account the sensitivity of the polymer to pseudoplastic flow, as well as the local pressure to which the polymer melt is subjected in the flow path can lead to to a manufacturing method where the selected polymer is subjected to a suitable level of shear less than or greater than the critical shear to create single or combined fractions with alignment of macromolecules, orientation of macromolecular chains, formation of precursors and/or centers of crystallization, spherulites, and formation of various types of crystal morphologies.
Крім того, шлях течії розплаву полімеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Переважно профіль локального тиску визначається залежно від критичного зсуву, одержуваного в робочих межах технології виготовлення полімеру.In addition, the polymer melt flow path can be modified depending on the local pressure profile during at least a portion of the flow path, wherein said local pressure profile is determined depending on the required critical shear during at least said portion of the flow path. Mostly, the local pressure profile is determined depending on the critical shift obtained within the working limits of the polymer manufacturing technology.
У випадку лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням рівень зсуву слід вибирати так, щоб виготовлена преформа одержала морфологічну структуру, яка забезпечує оптимальний баланс між різноманітними морфологічними фракціями, створюваними дією за допомогою локального зсуву, та можливістю формувати з роздувом і розтягуванням преформи в її кінцеву форму, що являє собою пляшку.In the case of blow-and-orientation injection molding, the shear level should be chosen so that the produced preform has a morphological structure that provides an optimal balance between the various morphological fractions created by the local shear action and the ability to blow-and-stretch the preform into its final shape , which is a bottle.
У таблицях 1, 2 і З проілюстрований критичний зсув залежно від локального тиску, що прикладається, на шляху течії розплаву полімеру для відповідно ряду смол на основі РЕ, РР іTables 1, 2 and 3 illustrate the critical shift depending on the applied local pressure in the flow path of the polymer melt for a series of resins based on PE, PP and
РЕТ. Наприклад, якщо розплав Тигро ІТ піддають локальному тиску на шляху течії, що становить 1000 бар, то прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 3512 1/с, може піддати розплав полімеру зсуву, вищому за його критичний зсув, і може бо зумовлювати створення комбінованих фракцій із вирівнюванням макромолекул, орієнтацією макромолекулярних ланцюгів, утворенням попередників та/або центрів кристалізації, аж до сферолітів та утворенням різноманітних типів кристалічних морфологій.RET. For example, if a Tigro IT melt is subjected to a local pressure in the flow path of 1000 bar, applying a near-wall shear rate of at least 3512 1/s can subject the polymer melt to a shear greater than its critical shear and may cause the formation of combined fractions with alignment of macromolecules, orientation of macromolecular chains, formation of precursors and/or centers of crystallization, up to spherulites and formation of various types of crystal morphologies.
Таблиця 1 ай Го бве) | Зміна Сх як Функнія від локального тискуTable 1 ai Go bwe) | Change in Х as a function of local pressure
І ; ! ЗА ДІМ. | ! . . рірато і , . ! оТипо! Смола 0 Постачально М о: Мебомель); о) за і отяоку ОМ Ю ов :1оНюЮВ ! | | ' : ши | ! | !як (г/моль) : | пс | (бар) (бар) 0 бар) | (бар) ібарAnd ! FOR THE HOUSE. | ! . . rirato and , . ! otypo! Resin 0 Supply Mo: Mebomel); o) for and otyaoku OM Yu ov :1oNyuYUV ! | | ' : shi | ! | !as (g/mol) : | ps | (bar) (bar) 0 bar) | (bar) ibar
СВЕ ОО МВБІ Ве 01200 00010000 36395 БИ Ста 13456 ОІВ бояSVE OO MVBI Ve 01200 00010000 36395 BY Sta 13456 OIV boya
ВЕ ОО ВНОЗІ 0 Вогевів Е5ОБОВ ' вової | зве АЮ 3953 0 3236 М 1 : і : і і ! : 1 Ї 1 : !VE OO VNOZI 0 Vogeviv E5OBOV ' vovai | zve AYU 3953 0 3236 M 1 : i : i i ! : 1 Y 1 : !
Таблиця 2 ! «і ! сл ! Зміна Сх як фудкція від локального тискуTable 2 ! "and ! sl! Change in Х as a function of local pressure
І Ди ' зам і б Тмола о Пестеалья 00 М ОМ зай ВЕЖУ ОО 1005 ов 1 щюЮ 1 НЮЮ і ! Н ! за С : і і 1 : : І ! ! ик Оо(бмолюр | помолю) | : обер) обер) сфере (фер) 1 (бер)I Dy ' zam i b Tmola o Pestealja 00 M OM zay VEZHU OO 1005 ov 1 shyuU 1 NYUU i ! N ! for C : and and 1 : : And ! ! ik Oo(bmolyur | pray) | : ober) ober) sphere (fer) 1 (ber)
ПВ БНБЯМО 1 Боже 96096006 Я; НУ 3 5 НВPV BNBYAMO 1 God 96096006 I; NU 3 5 НВ
Таблиця З бер 154; 0 ЗмінасСкях функнія він локального тиску що Смола оТепеано ОМЖ 1 Ме 0002000 ВкЖУ МЮУ Я РОб06 1 5Ю НКЮ, ! як помел») (моль) зе | ' сар) ' (пар) (рі | баріTable Z ber 154; 0 Changes in the function of the local pressure that the resin is tepeano OMZH 1 Me 0002000 VkZHU MYUU I ROb06 1 5Ю NKYU, ! as grind") (mol) ze | ' sar) ' (par) (ri | bari
СЕЕЕ Конан 0 вфжзня ОЗ А мен ен Я ЗУ НЯ ОО ' ! і 1 і і І і і і : ; 'SEEEE Conan 0 vfzhznya OZ A men en I ZU NYA OO ' ! and 1 and and And and and and : ; '
ОБО тав Ї МкОо | МЕ ОО Не о і 314145 КОБЖЯУХ? ЗІ Р О21247 1 Вб 52OBO tav Y MkOo | ME OO Ne o i 314145 KOBZHYAUK? ZI R O21247 1 Vb 52
СТЕК йеірентМ: 000 Кана Ме 0065 РОЗМ о ЦЯЄЮ Я Я бSTACK YeirentM: 000 Kana Me 0065 TALK ABOUT THIS ME I would
СВЕТ окон Ві 00 ва ОБОВ ОКО Є С ЯНОМ НЕTHE LIGHT OF THE WINDOW IS NOT WITH YOU
СВЕТР Вібжат б 00Бшеє ОТНИ ОмБ ЗШ ТЯГ Я ОО ЗБ ПМЯ Зsweater
Визначення наявності та типів морфологічних фракцій, таких як орієнтовані аморфні або (напів)кристалічні структури, можна здійснювати будь-яким придатним способом, відомим із рівня технікию, або в одиночному, або в комбінованому застосуванні, таким як, наприклад, способи на основі розсіювання світла, капілярна реологія, диференціальна сканувальна калориметрія, рентгеноструктурний аналіз (М/АХ5, 5АХ5), аналіз густини, аналіз подвійного променезаломлення і т. д. Якщо необхідно, потрібно об'єднати доступні аналітичні методи визначення характеристик для демонстрації наявності різноманітних морфологічних структур, наявних у кінцевому полімерному виробі.The presence and types of morphological fractions, such as oriented amorphous or (semi)crystalline structures, can be determined by any suitable method known in the art, either singly or in combination, such as, for example, methods based on light scattering , capillary rheology, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction analysis (M/АХ5, 5АХ5), density analysis, birefringence analysis, etc. If necessary, available analytical characterization methods should be combined to demonstrate the presence of various morphological structures present in final polymer product.
У додатковому варіанті здійснення відповідно до даного винаходу полімерні матеріали на основі поліпропілену (РР), на основі поліетилену (РЕ) або на основі поліестеру, які не мають придатних характеристик щодо відповідних МЕК або ММУ і відповідних величин х, або у, або 7, можна модифікувати так, щоб одержати придатні характеристики для одержання поліпшеної реакції на вплив за допомогою локального зсуву з урахуванням досягнення необхідних морфологічних змін у (напів)кінцевому полімерному виробі.In an additional embodiment according to the present invention, polymeric materials based on polypropylene (PP), on the basis of polyethylene (PE) or on the basis of polyester, which do not have suitable characteristics with respect to the corresponding MEK or MMU and the corresponding values of x, or y, or 7, can modify in order to obtain suitable characteristics for obtaining an improved reaction to the impact by means of local shear, taking into account the achievement of the necessary morphological changes in the (semi)final polymer product.
Модифікацію Му/ або МЕВ можна здійснювати шляхом змішування фракцій полімерів із різними молекулярною масою/МЕН. Зокрема, для матеріалів на основі поліестеру очікується, що додавання фракції з високою Му/ до полімеру з більш низькою Мм/ значно знизить 01 безModification of Mu/ or MEV can be carried out by mixing fractions of polymers with different molecular weight/MEV. In particular, for polyester-based materials, adding a fraction with a high Mu/ to a polymer with a lower Mm/ is expected to significantly reduce 01 without
Зо значного збільшення МУМ одержаної суміші. Для полімерів поліпропілену та поліетилену додавання фракції з більш низькою МЕК до полімеру з більш високою МЕК буде приводити до аналогічного зниження 01 без значного зниження МЕР. одержаної суміші. У зв'язку з цим можна розробити придатні полімери з бімодальним або навіть мультимодальним розподілом.From a significant increase in the MUM of the resulting mixture. For polypropylene and polyethylene polymers, adding a fraction with a lower MEK to a polymer with a higher MEK will result in a similar decrease in 01 without a significant decrease in MER. of the resulting mixture. In this regard, it is possible to develop suitable polymers with bimodal or even multimodal distribution.
Як можна зрозуміти з поясненої вище формули для критичного зсуву, зменшення Ф1 без значного збільшення МУМ значно зменшить критичний зсув суміші полімерів, що приведе до того, що рівень зсуву, необхідний для одержання бажаної морфологічної структури в полімерному виробі, стає більш легко досяжним. Як відомо з рівня техніки, змішування полімерних матеріалів можна здійснювати простим змішуванням вагових частин перед введенням в обладнання для лиття під тиском або екструзії, використанням маточних розчинів, компаундуванням різноманітних полімерів разом і т. д.As can be understood from the formula for critical shear explained above, a decrease in Ф1 without a significant increase in MUM will significantly reduce the critical shear of the polymer mixture, which will lead to the fact that the level of shear necessary to obtain the desired morphological structure in the polymer product becomes more easily achievable. As is known in the art, the mixing of polymeric materials can be accomplished by simply mixing parts by weight prior to introduction into injection molding or extrusion equipment, using masterbatch solutions, compounding various polymers together, etc.
Зрозуміло, що, окрім модифікації наявних полімерів, можна розробляти нові полімерні матеріали для задоволення потреб щодо МУУ або МЕК і 0 1, чутливості до псевдопластичної течії і т. д. для одержання поліпшеної реакції щодо морфологічних змін, які можуть відбуватися в розплаві полімеру за прикладання дії за допомогою локального зсуву, у тому числі окремих та/або комбінованих переваг підвищеного вирівнювання макромолекул, орієнтації полімерних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів і утворення різноманітних типів кристалічних морфологій.It is clear that, in addition to the modification of existing polymers, new polymer materials can be developed to meet the needs for MUU or MEK and 0 1, sensitivity to pseudoplastic flow, etc., to obtain an improved response to the morphological changes that can occur in the polymer melt during application actions by means of local shear, including individual and/or combined benefits of increased alignment of macromolecules, orientation of polymer chains, formation of precursors and/or centers of crystallization, spherulites, and formation of various types of crystal morphologies.
Було також несподівано виявлено, що дія на розплав полімеру за допомогою рівнів зсуву вище та значно вище, ніж рівень критичного зсуву, може приводити до більш переважної наявності морфологічних фракцій, що характеризуються як попередники, центри кристалізації, сфероліти або кристалоподібні фракції. У випадку, наприклад, безливникового лиття під тиском можна одержувати кінцевий виріб, який має високу термостійкість, бар'єрні властивості та механічну жорсткість. Однак у крайньому випадку одержаний полімерний напівкінцевий виріб може досягати надмірної наявності вказаних морфологічних фракцій, так, що кінцеві стадії, такі як формування роздувом у випадку преформ, можуть бути або значно ускладнені, або можуть навіть стати вже нездійсненними в традиційних робочих умовах виготовлення.It was also unexpectedly found that acting on the polymer melt with shear levels higher and significantly higher than the critical shear level can lead to a more predominant presence of morphological fractions characterized as precursors, centers of crystallization, spherulites or crystalline fractions. In the case, for example, of die-casting under pressure, it is possible to obtain a final product that has high heat resistance, barrier properties and mechanical rigidity. However, in the extreme case, the resulting polymer semi-finished product can reach an excessive presence of the specified morphological fractions, so that the final stages, such as blow molding in the case of preforms, can be either significantly complicated, or can even become impossible in traditional working manufacturing conditions.
Полімерні вироби, виготовлені відповідно до даного винаходу, можуть мати порівнянну або ліпшу термостійкість, бар'єрні властивості та механічну жорсткість порівняно з виробами того ж типу з попереднього рівня техніки.Polymer products made in accordance with the present invention can have comparable or better heat resistance, barrier properties and mechanical stiffness compared to products of the same type from the prior art.
Наприклад, у випадку типу пляшки для газованих безалкогольних напоїв (С50)) об'ємом 500 мл характеристики пляшки, виготовленої литтям під тиском із роздувом і орієнтуванням із РЕТ, як вибрано відповідно до даного винаходу, можуть бути наступними: - вага становить 24 або менше, отже, має відношення вага/об'єм 0,0480 г/мл або менше, при цьому відповідає наступним характеристикам: - максимальне навантаження: ж-/- 20 кг або більше (згідно з методиками сії ІЗВТ:For example, in the case of a carbonated soft drink bottle type (C50)) of 500 ml capacity, the characteristics of a PET blow molding and orientation bottle, as selected in accordance with the present invention, may be as follows: - a weight of 24 or less , therefore, has a weight/volume ratio of 0.0480 g/ml or less, while meeting the following characteristics: - maximum load: w-/- 20 kg or more (according to IZVT seeding methods:
Міжнародне товариство технологів із виробництва напоїв (Іпіегпайопа! босієїу ої ВемегадеInternational Society of Beverage Technologists
Тесппоодівів)); - тиск розриву: /- 10 бар або більше; - бО2: втрата становить 17,595 або менше протягом 10 тижнів за температури навколишнього середовища (22 С); - теплове розширення становить 2,5 95 або менше згідно з випробуванням на термостійкість сі ВТ.Thesppoodiv)); - burst pressure: /- 10 bar or more; - bO2: loss is 17.595 or less during 10 weeks at ambient temperature (22 C); - thermal expansion is 2.5 95 or less according to the heat resistance test of si VT.
Те ж у випадку типу пляшки для газованих безалкогольних напоїв (С50) об'ємом 1500 мл, виготовленої з РЕТ: - вага становить 40 г або менше, отже, має відношення вага/об'єм 0,0267 г/мл або менше, при цьому відповідає наступним характеристикам: - максимальне навантаження: ж-/- 20 кг або більше (згідно з методиками сії ІЗВТ:The same in the case of a 1500 ml carbonated soft drink bottle type (C50) made of PET: - the weight is 40 g or less, therefore having a weight/volume ratio of 0.0267 g/ml or less, with it corresponds to the following characteristics: - maximum load: w-/- 20 kg or more (according to IZVT methods of sowing:
Міжнародне товариство технологів із виробництва напоїв (Іпіегпайопа! босієїу ої ВемегадеInternational Society of Beverage Technologists
Тесппоодівів)); - тиск розриву: х/- 10 бар або більше; - бО2: втрата становить 17,595 або менше протягом 12 тижнів за температури навколишнього середовища (22 С); - теплове розширення становить 2,5 95 або менше згідно з випробуванням на термостійкість сі ВТ.Thesppoodiv)); - burst pressure: x/- 10 bar or more; - bO2: loss is 17.595 or less during 12 weeks at ambient temperature (22 C); - thermal expansion is 2.5 95 or less according to the heat resistance test of si VT.
Ще один приклад застосування способу відповідно до даного винаходу відноситься до ємностей із НОРЕ, виготовлених екструзійно-роздувним формуванням, у яких відсутність значного розтягування під час формування роздувом приводить до низького ступеня орієнтації молекул усередині ємності. Надання більш високого ступеня орієнтації всередині преформи та потім одержаної екструзією з роздуванням пляшки може приводити до додаткових поліпшень функціональних характеристик.Another example of the application of the method according to this invention relates to HOPE containers made by extrusion blow molding, in which the lack of significant stretching during blow molding leads to a low degree of orientation of the molecules inside the container. Providing a higher degree of orientation within the preform and then the resulting bottle by extrusion can lead to additional improvements in performance.
Ще один приклад відноситься до термоформованих полімерних лотків, у яких відсутність високого ступеня витягування потребує застосування окремих бар'єрних плівок для поліпшення характеристик щодо проникності. Надання поліпшеної морфологічної структури в екструдованому полімерному листі, який буде застосовуватися для наступного виготовлення бо термоформованого лотка, може приводити до поліпшених бар'єрних характеристик.Another example refers to thermoformed polymer trays, in which the lack of a high degree of elongation requires the use of separate barrier films to improve permeability characteristics. Providing an improved morphological structure in the extruded polymer sheet, which will be used for the subsequent production of the thermoformed tray, can lead to improved barrier characteristics.
Ще один приклад відноситься до застосування ємностей із РЕТ для продуктів, які являють собою газовані напої, в географічних областях із більш жорсткими умовами навколишнього середовища. Комерційний строк придатності таких продуктів зазвичай обмежений втратою діоксиду вуглецю (СО2), що приводить до відмови споживачів від продукту внаслідок його "прісного" смаку. Традиційне вирішення включало б застосування вироблених із високою якістю полімерів у комбінації з іншими технологіями виготовлення, які поліпшують бар'єрні властивості, такими як нанесення різноманітних типів внутрішніх та/або зовнішніх покриттів. Однак зрозуміло, що такі вирішення мають ціну високих як екологічних, так і економічних втрат, отже, вже не є переважними з огляду на проблеми екологічної раціональності, що виникають. Більш оптимальне вирішення включало б уведення контрольованих змін у морфологічну структуруAnother example relates to the use of PET containers for products that are carbonated beverages in geographical areas with more severe environmental conditions. The commercial shelf life of such products is usually limited by the loss of carbon dioxide (CO2), which leads to consumers' rejection of the product due to its "fresh" taste. A traditional solution would involve the use of high-quality polymers in combination with other manufacturing techniques that improve barrier properties, such as the application of various types of internal and/or external coatings. However, it is clear that such solutions have the price of high both ecological and economic losses, therefore, they are no longer preferable in view of the problems of ecological rationality that arise. A more optimal solution would involve the introduction of controlled changes in the morphological structure
РЕТ, які позитивно впливають на підвищення бар'єрних властивостей, при цьому знижуючи або навіть виключаючи потребу в традиційних технічних рішеннях.RETs, which have a positive effect on increasing barrier properties, while reducing or even eliminating the need for traditional technical solutions.
Як згадувалось раніше, перевагою даного винаходу є також те, що він зменшує конструктивні обмеження щодо отвору горлечка під час виготовлення ємностей великого об'єму при литті під тиском із роздувом і орієнтуванням. Оскільки кожен полімер має максимальний ступінь розтягування, який слід враховувати з огляду на можливі проблеми з надмірним розтягуванням і утворенням мікроскопічних дефектів усередині кінцевої одержаної ємності, існує обмеження щодо максимального розміру ємності, якого можна досягти для заданого діаметра отвору горлечка. Даний винахід може забезпечити зміну морфологічної структури полімерного виробу так, що ступені розтягування, що досягаються під час формування роздувом, можуть бути змінені і що обмеження, які виникають на сьогодні, можуть бути зменшені.As previously mentioned, it is also an advantage of the present invention that it reduces the design constraints on the neck opening during the manufacture of large volume containers by blow molding and orientation. Since each polymer has a maximum degree of stretch that must be considered due to potential problems with overstretching and the formation of microscopic defects within the final resulting container, there is a limit to the maximum container size that can be achieved for a given neck hole diameter. The present invention can provide a change in the morphological structure of the polymer product so that the degree of stretching achieved during blow molding can be changed and that the limitations that arise today can be reduced.
Повинно бути зрозуміло, що згадані вище приклади наведені як ілюстрації і жодним чином не передбачаються як такі, що обмежують переваги, які потенційно виникають у результаті досягнення поліпшеної морфологічної структури всередині (напів)кінцевого полімерного виробу.It should be understood that the above-mentioned examples are illustrative and are in no way intended to limit the benefits that potentially arise from achieving an improved morphological structure within the (semi)final polymer product.
У таблицях 4, 5 і 6 нижче проілюстровані конкретні варіанти здійснення відповідно до даного винаходу щодо придатних рівнів зсуву, МЕК, ММУ і величин х, у, 7 для полімерних матеріалів на основі РР, РЕ і поліестеру відповідно та різноманітних способів виготовлення полімерних виробів. У цій таблиці також згадані приклади комерційно доступних полімерних смол, вибраних для застосування в способах виготовлення полімерних виробів згідно з даним винаходом.Tables 4, 5, and 6 below illustrate specific embodiments according to the present invention regarding suitable shear levels, MEK, MMU, and x, y, 7 values for polymeric materials based on PP, PE, and polyester, respectively, and various methods of manufacturing polymeric products. This table also mentions examples of commercially available polymer resins selected for use in the methods of manufacturing polymer products according to the present invention.
Таблиця 4Table 4
Генон) 01 емо скGuenon) 01 emo school
ІБОІЗМАЯТМIBOIZMAYATM
Мін МІВ. п12зК ТО ХВ. 0. 0 па 13 130207 2.16 КгMinistry of Foreign Affairs. p12zK TO MIN. 0. 0 pa 13 130207 2.16 Kg
ПШвилкість ІКОН ІЗУАВТМ потоку Макс МК пі1238 то хв. 42 109 40 40 розплаву 232.16 КтSpeed of ICON IZUAVTM flow Max MK pi1238 to min. 42 109 40 40 melt 232.16 Kt
ІМОПЗМАВТМIMOPZMAVTM
Сбтимад. МК ігЗЕ РІС ХВ. 1-39 2-50 1-30 1-30Sbtimad MK igZE FIG. MIN. 1-39 2-50 1-30 1-30
ІМС 246 кгBMI 246 kg
Визначення сад 25151155 величинах ММК дю пох 5 11725 Її 5 11 5 заневохідностіDefinition of the garden 25151155 values of MMK du poch 5 11725 Her 5 11 5 unyielding
Швидкіст 56 1717759 1 56 11 759 тезу ВУ Моежкаюю сі СОЮ 17110905 1701719 1170 лбою х ин леют люк тенSpeed 56 1717759 1 56 11 759 tezu VU Moezhkayuu si SOYU 17110905 1701719 1170 lboyu khin leyut lyuk ten
СТІНКИWALLS
Порожнина Поражнина Перед асо Перед абоCavity Cavity Before ace Before or
Положене тзрячнх тзрячих. після пеля положення ЛИвНиКОВИиХ ЛІВНЯКОВХ екструпини екструпіної канатв каналів ТОолОоВКкИ толовки (Теемер | 00717717 Усітнвно| | Усітшио | 0/0 Хсаляшяно | Усетннх птвидкісті о нч ля жо 11111 т- юю тв юю 111The provision of tsryachnh tsryachy. after the position of the LIVNYKOVYH LIVNYAKOVH extrupina of the extrupina ropes of the channels of TOOLOOVKKY tolovka (Teemer | 00717717 Usitnvno| | Ussitshio | 0/0 Khsalyashiano | Usetnnh ptvikisti o nch la zho 11111 t- yuyu yuyu 111
Тиск ляття 17771111 115ю 111Flying pressure 17771111 115ю 111
Пп уівнюю 11PP I think 11
Зразки Вотезіз Вотевів Вогезів Вотедіїх «моли ВЕУ ВниАМО ВВаЬМО ВЕЗІМОSamples Voteziz Votevy Vosges Votediykh "moly VEU VnyAMO VVaЎMO VEZIMO
Таблиця 5 . . ЕКСТРУЗІЯTable 5. . EXTRUSION
Спосіб ВМ рі ЕВМ 1501135 А5ТМThe method of VM and EVM 1501135 A5TM
Мін. МК різ ТЛО хв. 005 ок 05 05 1302, ЗКMin. MK cut TLO min. 005 ok 05 05 1302, ZK
Швнлюсть ІЗОБ1ЕЗМАВІМ потоку Макс. МІВ Бі135 ГО хв. 2х 25 25 25 розплову Є, 215 крFlow rate ISOB1EZMAVIM Max. MIV Bi135 GO min. 2x 25 25 25 razplovu Yes, 215 kr
БОБ МАВТМBOB MAVT
Онптимал, МК ПІ135 тібхв. ТР пі 01-10 4-19 15.15 куOnptimal, MK PI135 tibhv. TR fri 01-10 4-19 15.15 ku
Визначення 0" 13Definition 0" 13
Величина у-ЖіЛеЕВ. Бач Фалечю хо Б 11 п5 1175 |, 16The value y-ZhiLeEV. See Falechu ho B 11 p5 1175 |, 16
К 7 екстраполяня за ни у ТА, ю-па Й 0-19 Й нео Й м-по за нерохіІдДнОсТтіK 7 extrapolation for us in TA, yu-pa and 0-19 and neo and m-po for non-equivalent
ПІвндюість (26 11 506 1159 || юю ве Зсув зсувубіля Модель Карро сі (вою 11 50юю || юю || 0 «ники 1800-30000 | | 1800-30000 ) 1500-30000 ) 1800-30000 порожнина Порожнина Перед або Геред або тархтих тарячнх після післяSouth (26 11 506 1159 || yuyu ve Szuv szububyla Model Carros si (voy 11 50yuyu || yuyu || 0 "niki 1800-30000 | | 1800-30000 ) 1500-30000 ) 1800-30000 cavity Cavity Before or Gered or tarhtikh taryachnkh after after
Положення сте: - пн тВІ - ішцеї - іно; лнЕниКОВиХ лияннковихХ екструзінної екструлиної канголів каналів кан кИи кОлОоВКи (Тежері | 00000117 Хчінше? | | Усітншо | | Усітнш | |) Усітнп і ПО ПОН ПОН ТОННИ ВОНО НО ТОНН НО КОНЯ ВОНА НОThe position is: - Monday TVI - Ishchei - other; LENIKOVY LYANKOVY EXTRULINE EXTRULINE KANGOL channels kan kiy koloovKy (Tezheri | 00000117 Hchinshe?
Швидкість - У п тнтя со 11 ші юю 11 1111 111211Speed - U p tntya so 11 shi juyu 11 1111 111211
Тиск лиття яр 11111113 1151111 рою |і лооюю 11111111 щи Вогезні Вогеань Вогевих ВагеанеCasting pressure yar 11111113 1151111 royu |i looyyu 11111111 schi Vosgesny Vogean Vogevyh Vageane
Зразки . ск . - со Вогві: смоли МвВез61 МВ внахві діяSamples. Sk. - so Vogvi: resin MvVez61 MV vnahvi action
ЕВІЗтОEVIZtO
Таблиця 6 2 ! і Що г НЕ й ОЇ БКСТВУЗчя ство | бЕЯМ РО ВО 000овВМоО 10 Бе : ! і НИ І ЛИСТА ! Го ОК АВТМІЕНОЯМ ОЇ дяк Об ОВ п Р вл : ї ХЕ. у І 7 пп т ТА г ди -ИВ- учи і ! Ор ме ОС То пмаль 1 аю 1 ЗНО:Table 6 2 ! and What r NOT and ОИ БКСТВУЗчество | BEYAM RO VO 000ovVMoO 10 Be : ! and WE AND LETTER! Go OK AVTMIENOYAM OY thanks About OV p R wl: и ХЕ. in I 7 pp t TA g di -IV- uchi i ! Or me OS To pmal 1 ayu 1 ZNO:
І Характрнетячня 3, рок азпмМІНЮХ дат 10013301 01 ІЗ Р 15 : КЕ і Мо ІА - - А-7 : -020 ЕЗ--я - 0 - пря : ВЯЗКЕТЬ ; роОМх ОР КГ овмоль 0 ЇНхю рою і. з ммххI Kharaktrnetyachnya 3, year azpmMINYUH dat 10013301 01 IZ R 15: KE and Mo IA - - A-7: -020 EZ--ya - 0 - prya: KNIT ; roOMh OR KG ovmol 0 Yinhyu royu i. with mmhh
І Молекулярна маса | Ок АТМ ОЇ дяк Об ОО веЯІ Влад ! Овтямм, | ! ог мої, ПИ : ї ом С То Бмодь | о Бодя ТОР БЖЖКІаМЮ : ої ав ЕрЯЮ : ї і | і ОО8ЕщЕ 111 НИ і Мн | Визнатення | серату 0ОВЕНИ 0 ВЕНИ 00 МЕНЮ 000 БЕН» оо ОМ се зач СВ о зявнж 000 словня 000 ЗловНО1о00 оюдНяI Molecular weight | Ok ATM ОЙ dyak About ОО veYAI Vlad! Ovtyamm, | ! oh my, PY : i om S To Bmod | o Bodya TOR BZHZHKIaMU : oyi av ErYAYU : i i | and ОО8ЕщЕ 111 NI and Mn | Recognition | serat 0 ARIES 0 VENI 00 MENU 000 BEN" oo OM se zach SV o zyavnj 000 slovnia 000 ZlovNO1o00 oyudNya
Ро Веденнях 0 А-- я5ц: . Кіма ІКН-«А Я Й ОЗ 52 2 ЛЯ З НН - : т роМмжокі зкстраполиня | лаги 100 ЛЕНИМХО ОО ЖЕНИХ фуда діда! 0 сгадл лігу : і бмпимал. я Са уяві 1137-13 і ї | за весохідностіьє! їОЛЕНЮ 10 2ЕНІТ 1. її і ТО Мін. З Шванокет | ще 1 хо Р оз : а ОМ | о васуву т і ТОЮ ОО НАЖЮЮ і 16кхю рі ішхкКш : ув КНВЖЖЩШ..282ЙЗТтТт дах Модель Карро ! ті 1 тей По - ї- : бно ! Ї увдяня 0000апдава 001 БНЖНЧНОЮОЮ РОЇ повловею : ПОЖНяЯМ осн ! ше ринвRo Vedennykh 0 A-- i5ts: . Kima IKN-«A I Y OZ 52 2 LIA Z NN - : t roMmjoki zkstrapolynya | logs 100 LENYMHO OO WIVES fuda grandfather! 0 remembered the league: and bmpimal. I think of 1137-13 and | for vesokhidnostiye! iOLENYU 10 2ENIT 1. her and TO Min. From Shvanoket | 1 more ho R oz : and OM | o vasuvu t i TOYA OO NAZHUIU i 16khyu ri ішхкКш: ув КНВЖЖШШШ..282ЙЗТтТтt roof Carro model! those 1 those Po - i- : bno ! She married 0000apdava 001 БНЖНЧНОЯУОЯ РОИ повловея: POZHNyaAM asn! the gutter
Кот і і і Т ваджнко 10) аварянх ЗІ після Р пкля : Положення ї | ; і і БР з валу і Ії і | ІЗиЕиНКОВИХ І 0 лиВНИКОВИО екотрузмннеї : 00 екструзійної ! ! | ! ії оканаже 11 хана 0010 Родовкя РО толов і Ееометрії ! і і і Уляни о | Усітнше 0 1 о Усізняи о 10100 Хсбтнше ко ( Нівндюістьянтя | Мак сміє : Опт. ! ГовааеЯяТІ Р : Сом оо тТжЕлютя 000 Ма. у і ОЗ я Р і ї Оптіма. | | Токваю 1 аю Р і | ! і 1 мМецхтнйх: | ЩЕ Я ! ї | ; 1 Ор оВашере пил. І с : : ! : 1фтВаввим ої от і та І Ммко її. ї | ! і Р ЕВ її. КІ 1 Зракнемоавно | ! | ро р гі р і і і і ТОВ 1) Бере 100, УК днк і ! і ! і в НО Ії ї НЕ РОВХКЗЕЕВМ байк Т95Kot i i i T vajnko 10) avaryankh ZI after R pklya: Position i | ; and and BR from the shaft and Iii and | IZYENKOVYH AND 0 LIVNYKOVIO eco-industrial : 00 extrusion ! ! | ! ii okanazhe 11 khan 0010 Rodovkya RO tolov and Eeometry! and and and Ulyana about | Usitnshe 0 1 o Usyznyai o 10100 Khsbtnshe ko ( Nivndyuistyantya | Mak smie : Opt. ! HovaaeYayaTI R : Som oo tTzhElyutya 000 Ma. y i OZ i R i y Optima. | | Tokvayu 1 ayu R i | ! i 1 mmechtnykh: | ЖЭ I ! і | ; 1 Or oVashere pil. I s : : ! : 1ftVavvim oi ot i ta I Mmko her. і | ! i R EV her. KI 1 Zraknemoavno | ! | ro r gi r i i i i TOV 1 ) Takes 100, UK dnk and ! and ! and in NO Ii i NE ROVHKZEEVM bike T95
Додаток А. Експерименти з розгорткою за частотою для розплавів полімерів. Протокол вимірювань 1. ГалузьAppendix A. Frequency sweep experiments for polymer melts. Measurement protocol 1. Industry
Даний протокол можна застосовувати для напівкристалічних полімерів у розплавленому стані. 2. Підготовка зразків а. Висушування пгроскопІЧНОЇ ПОЛІМернНоОї смолиThis protocol can be used for semicrystalline polymers in the molten state. 2. Preparation of samples a. Drying of macroscopic polymer resin
Полімерні смоли, які є гігроскопічними за природою, спочатку повинні бути висушені перед розплавленням для запобігання надмірному утворенню пухирців і порожнин під час процесу плавлення. Дані зразки полімерів слід висушувати у вакуумній печі протягом щонайменше 20 годин за температури 140 С і за тиску менш ніж 25 мбар. Після виймання з вакуумної печі зразки смоли слід помістити та зберігати в ексикаторі. р. Зразок пласкої плівкиPolymer resins, which are hygroscopic in nature, must first be dried prior to melting to prevent excessive bubbling and voiding during the melting process. These polymer samples should be dried in a vacuum oven for at least 20 hours at a temperature of 140 C and a pressure of less than 25 mbar. After removal from the vacuum oven, the resin samples should be placed and stored in a desiccator. r. A sample of a flat film
Пласкі полімерні плівки одержують шляхом екструзії плівки або формування під тиском.Flat polymer films are obtained by film extrusion or molding under pressure.
Екструдовані плівки слід відпалювати протягом проміжку часу 12 годин у печі за температури, на 5-20 7С нижчої від пікової температури плавлення смоли. Одержані формуванням під тиском плівки слід пресувати в гідравлічному пресі за температури, на 10-30 "С вищої від пікової температури плавлення полімерної смоли, протягом періоду 5-10 хвилин за стискального навантаження 20000 фунтів. Зразки плівок слід формувати в пласкій формі багатошарового типу між високотемпературними плівками, які сприяють розніманню форми, з РТЕЕ або подібного матеріалу. Типове гніздо прес-форми має товщину 2 мм та діаметр 4 см. Після завантаження у форму зразка смоли стиснуту форму встановлюють між нагрівальними плитами гідравлічного преса протягом приблизно однієї хвилини перед прикладанням щодо форми тиску, щоб забезпечити полімерній смолі розплавлення та розм'якшення. Потім поступово збільшують тиск плит до навантаження щонайменше 10000 фунтів. Через 10 хвилин прес відкривають і стиснуту форму виймають і залишають охолоджуватися до кімнатної температури. с. Нарізання зразківExtruded films should be annealed for a period of 12 hours in an oven at a temperature 5-20 7C lower than the peak melting temperature of the resin. Films obtained by compression molding should be pressed in a hydraulic press at a temperature 10-30 "C above the peak melting point of the polymer resin for a period of 5-10 minutes under a compressive load of 20,000 pounds. release films of RTEE or similar material. A typical mold socket is 2 mm thick and 4 cm in diameter. After loading the resin sample into the mold, the compressed mold is placed between the heating plates of a hydraulic press for about one minute before being applied to the pressure mold , to allow the polymer resin to melt and soften. The platen pressure is then gradually increased to a load of at least 10,000 lb. After 10 minutes, the press is opened and the compressed mold is removed and allowed to cool to room temperature. c. Cutting the Specimens
Зразки діаметром 25 мм вирізають із пласких зразків плівки з використанням кільцевого різального штампа. Слід упевнитися, що зразок не містить яких-небудь домішок або пухирців повітря. 3. Використання випробувальних форм у вигляді паралельних плит для розгортки частоти на ротаційному реометріSamples with a diameter of 25 mm are cut from flat film samples using a ring die. It should be ensured that the sample does not contain any impurities or air bubbles. 3. Use of test forms in the form of parallel plates for frequency scanning on a rotary rheometer
Користувач повинен бути навчений та ознайомлений із технікою безпеки та робочими процедурами на ротаційному реометрі. Експерименти з розгорткою зсуву частоти слід здійснювати з пристосуваннями у вигляді паралельних пластин або альтернативно зThe user must be trained and familiarized with the safety and operating procedures of the rotary rheometer. Experiments with frequency shift sweep should be carried out with devices in the form of parallel plates or alternatively with
Зо пристосуваннями у вигляді конуса та пластини. Наступний протокол випробувань описує роботу з пристосуваннями у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм, застосовними на комерційному ротаційному реометрі, оснащеному камерою печі. Користувач повинен носити відповідні засоби захисту рук і шкіри для запобігання травмуванню гарячими поверхнями пристосувань і камери печі.With devices in the form of a cone and a plate. The following test report describes the operation of the 25 mm diameter parallel plate devices applicable to a commercial rotary rheometer equipped with a furnace chamber. The user must wear appropriate hand and skin protection to prevent injury from the hot surfaces of the appliances and oven chamber.
Схема проведення випробуваньScheme of tests
Відкрийте камеру печі та обережно встановіть верхню та нижню випробувальні форми у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм на ротаційний реометр. Огляньте поверхні пластин і впевніться, що вони чисті та не містять пилу й іншого подібного залишкового забруднення.Open the furnace chamber and carefully place the upper and lower test forms as parallel plates of 25 mm diameter on the rotary rheometer. Inspect the plate surfaces and make sure they are clean and free of dust and other similar residual contamination.
У програмному забезпеченні для керування реометром упевніться, що двигун інструмента та протокол випробувань працюють у динамічному коливальному режимі роботи та що в налаштуваннях випробувальних форм вибрані випробувальні форми у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм.In the rheometer control software, ensure that the tool motor and test protocol are in dynamic swing mode of operation and that 25 mm parallel plate test forms are selected in the test form settings.
У програмному забезпеченні для керування реометром виберіть протокол випробувань для динамічної розгортки частоти з контролем напруги. Відредагуйте параметри протоколу випробувань шляхом введення бажаного діапазону частот (наприклад, від 0,1 до 200 рад/с), амплітуди напруги (наприклад, 10 95 або менше) та кількості точок даних, збираних на декадну смугу частот (наприклад, щонайменше 5 точок на декаду).In the rheometer control software, select the test protocol for dynamic frequency sweep with voltage control. Edit the test protocol parameters by entering the desired frequency range (e.g., 0.1 to 200 rad/s), voltage amplitude (e.g., 10 95 or less), and number of data points collected per decade frequency band (e.g., at least 5 points per decade).
Обережно опустіть верхню пластину так, щоб між верхньою і нижньою пластинами був проміжок приблизно 1 мм.Carefully lower the top plate so that there is a gap of about 1 mm between the top and bottom plates.
Закрийте камеру печі та в програмному забезпеченні для керування реометром задайте бажану температуру випробувань для розплаву полімеру (наприклад, для розплавів смол на основі поліестеру зазвичай використовують температури випробувань, що становлять 265 "С, 27576 і 285 "С). Якщо розплавлена полімерна смола піддається окисненню та/або розкладанню під час випробувань за бажаної температури випробувань або набору температур або протягом тривалого проміжку часу за знаходження в розплавленому стані, під час випробувань у камері печі слід використовувати атмосферу інертного газу, такого як газоподібний азот.Close the furnace chamber and set the desired test temperature for the polymer melt in the rheometer control software (for example, test temperatures of 265°C, 27576, and 285°C are commonly used for polyester resin melts). If the molten polymer resin is subject to oxidation and/or decomposition during testing at the desired test temperature or set of temperatures or for extended periods of time in the molten state, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas shall be used during testing in the furnace chamber.
Забезпечте пристосуванням врівноваження за бажаної температури випробувань протягом періоду, що становить щонайменше 10 хвилин, перед виконанням протоколу випробувань. бо Установка нульового проміжку та завантаження зразкаAllow the fixture to equilibrate at the desired test temperature for a period of at least 10 minutes before performing the test protocol. bo Setting the zero span and loading the sample
Після забезпечення врівноваження пристосувань у вигляді верхньої та нижньої пластин за бажаної температури випробувань виберіть функцію автоматичного нульового проміжку в програмному забезпеченні для керування реометром для встановлення еталонного проміжку між пристосуваннями верхньої та нижньої пластин. Після встановлення еталонного нульового проміжку, якщо програмне забезпечення керування сконфігуровано для виконання цього, виберіть опцію компенсації температури для випробувальних пристосувань так, щоб програмне забезпечення могло автоматично компенсувати будь-які відмінності внаслідок теплового розширення в еталонному проміжку для наступних випробувань, здійснюваних за інших температур.After equilibrating the top and bottom plate fixtures at the desired test temperature, select the automatic zero gap feature in the rheometer control software to establish a reference gap between the top and bottom plate fixtures. After setting the reference zero span, if the control software is configured to do so, select the temperature compensation option for the test fixtures so that the software can automatically compensate for any differences due to thermal expansion in the reference span for subsequent tests performed at other temperatures.
Зі встановленим еталонним нульовим проміжком встановіть проміжок між верхньою та нижньою пластинами на відстані З мм.With the reference zero gap set, set the gap between the top and bottom plates to 3 mm.
Відкрийте камеру печі та за допомогою комплекту пінцетів обережно відцентруйте та помістіть диск зразка діаметром 25 мм на нижню пластину.Open the furnace chamber and, using a set of tweezers, carefully center and place the 25 mm diameter sample disk on the bottom plate.
Закрийте камеру печі та забезпечте врівноваження температури печі.Close the oven chamber and allow the oven temperature to equilibrate.
Поступово обережно встановіть проміжок на відстань 1,025 мм, щоб запобігти надмірним значенням нормальної сили під час стискання зразка полімеру. Якщо керування встановленням проміжку автоматизовано в програмному забезпеченні для керування реометром, обов'язково встановіть межі значень нормальної сили у визначеній шкалі діапазону зусиль перетворювача для запобігання пошкодженню інструмента та перетворювача.Gradually, carefully set the gap to a distance of 1.025 mm to prevent excessive normal force values when compressing the polymer sample. If gap setting control is automated in the rheometer control software, be sure to set normal force limits within the specified transducer force range scale to prevent damage to the instrument and transducer.
Після досягнення проміжку 1,025 мм забезпечте повне зменшення нормальної сили.Once the 1.025 mm gap is reached, ensure that the normal force is fully reduced.
Після повного зменшення нормальної сили відкрийте камеру печі й обережно обріжте надлишковий матеріал довкола країв пластин за допомогою інструмента для обрізання.After the normal force is completely reduced, open the furnace chamber and carefully trim the excess material around the edges of the plates with a trimming tool.
Рекомендується плаский, м'який металевий інструмент для обрізання, виготовлений із латуні або алюмінію, щоб запобігти пошкодженню країв пластин під час процедури обрізання. Після обрізання краї розплавленого зразка повинні бути на одному рівні з краями верхньої та нижньої круглих пластин.A flat, soft metal cutting tool made of brass or aluminum is recommended to prevent damage to the edges of the plates during the cutting process. After trimming, the edges of the molten sample should be flush with the edges of the upper and lower circular plates.
Після завершення процедури обрізання закрийте камеру печі та забезпечте врівноваження температури в камері печі.After the trimming procedure is completed, close the furnace chamber and allow the temperature in the furnace chamber to equilibrate.
Після врівноваження температури та повного зменшення нормальної сили встановіть проміжок на відстань 1,000 мм, а потім забезпечте повне зменшення нормальної сили.After the temperature has stabilized and the normal force is fully reduced, set the gap to a distance of 1,000 mm, and then allow the normal force to be fully reduced.
Виконання випробуванняExecution of the test
Після врівноваження температури та повного зменшення нормальної сили почніть випробування із застосуванням програмного забезпечення для керування реометром.After the temperature has equilibrated and the normal force has fully reduced, start the test using the rheometer control software.
Після завершення експерименту з розгорткою частоти за бажаної температури випробувань.After completing the frequency sweep experiment at the desired test temperature.
Якщо потрібно здійснити наступне випробування на тому ж зразку за іншої температури випробувань, забезпечте повне зменшення нормальної сили перед зміною температури випробувань. Після повного зменшення нормальної сили змініть температуру випробувань, потім забезпечте врівноваження температури протягом щонайменше 10 хвилин і повне зменшення нормальної сили перед початком наступного випробування на тому ж зразку матеріалу.If a subsequent test is to be carried out on the same specimen at a different test temperature, ensure that the normal force is fully reduced before changing the test temperature. After full reduction of the normal force, change the test temperature, then allow the temperature to equilibrate for at least 10 minutes and full reduction of the normal force before starting the next test on the same material sample.
Після завершення випробуванняAfter completing the test
Після завершення випробування відкрийте піч.After the test is complete, open the oven.
Обережно підніміть особливо обережно верхню пластину, щоб не перевищити межі нормальної сили перетворювача.Lift the top plate very carefully so as not to exceed the normal force limits of the transducer.
Після повного відокремлення пластин обережно видаліть будь-який залишковий матеріал із пластин за допомогою латунного або алюмінієвого скребка та потім протріть поверхню пластин начисто за допомогою тканини або лабораторної серветки. Під час очищення будьте обережними, щоб не перевантажити перетворювач реометра. 4. ПосиланняAfter the plates are completely separated, carefully remove any residual material from the plates with a brass or aluminum scraper and then wipe the surface of the plates clean with a cloth or lab wipe. Be careful not to overload the rheometer transducer when cleaning. 4. Links
ІБО 6721-10:1997(Е): "Ріавіісв-ЮОеїептіпайоп ої адаупатіс тесНапіса! ргорепіез-Рай 10:10:10:
Сотріех 5Неєаг мізсовіїу изіпу а рагаїІе!-ріаїе озсіПаюгу птеотеїег" 7евіснпег, С.В., Раївї, Р.О., Ргос. 2гпа мМопа Сопадг. Спет. Епод. 6, 37З (1981).Sotrieh 5Neeag mizsoviiu izipu a ragaiIe!-riaie ozsiPayugu pteoteieg" 7evisnpeg, S.V., Raivi, R.O., Rgos. 2gpa mmopa Sopadg. Spet. Epod. 6, 37Z (1981).
Додаток В Вимірювання щодо кристалізації, зумовленої плинністю, для розплавів полімерів за однонаправленого розтягу. Протокол вимірювань 1. ГалузьAppendix B Flow-induced crystallization measurements for polymer melts under unidirectional tension. Measurement protocol 1. Branch
Даний протокол можна застосовувати для напівкристалічних полімерів у розплавленому стані. 2. Підготовка зразків а. Висушування гігроскопічної полімерної смолиThis protocol can be used for semicrystalline polymers in the molten state. 2. Preparation of samples a. Drying of hygroscopic polymer resin
Полімерні смоли, які є гігроскопічними за природою, спочатку повинні бути висушені перед розплавленням для запобігання надмірному утворенню пухирців і порожнин під час процесу плавлення. Дані зразки полімерів слід висушувати у вакуумній печі протягом щонайменше 20 годин за температури 140 С і за тиску менш ніж 25 мбар. Після виймання з вакуумної печі зразки смоли слід помістити та зберігати в ексикаторі. р. Зразок пласкої плівкиPolymer resins, which are hygroscopic in nature, must first be dried prior to melting to prevent excessive bubbling and voiding during the melting process. These polymer samples should be dried in a vacuum oven for at least 20 hours at a temperature of 140 C and a pressure of less than 25 mbar. After removal from the vacuum oven, the resin samples should be placed and stored in a desiccator. r. A sample of a flat film
Пласкі полімерні плівки одержують шляхом екструзії плівки або формування під тиском.Flat polymer films are obtained by film extrusion or molding under pressure.
Екструдовані плівки слід відпалювати протягом проміжку часу 12 годин у печі за температури, на 5-20 "С нижчої від пікової температури плавлення смоли. Одержані формуванням під тиском плівки слід пресувати в гідравлічному пресі за температури, на 10-30 "С вищої від пікової температури плавлення полімерної смоли, протягом періоду 5-10 хвилин за стискального навантаження 20000 фунтів. Зразки плівок слід формувати в пласкій формі багатошарового типу між високотемпературними плівками, які сприяють розніманню форми, з РТЕЕ або подібного матеріалу. Форма повинна бути товщиною 0,5-0,8 мм із мінімальними розмірами порожнини 100 мм х 100 мм. Після завантаження у форму зразка смоли стиснуту форму встановлюють між плитами гідравлічного преса, які нагріваються, протягом приблизно однієї хвилини перед прикладанням щодо форми тиску, щоб забезпечити полімерній смолі розплавлення та розм'якшення. Потім поступово збільшують тиск плит до навантаження щонайменше 10000 фунтів. Через 10 хвилин прес відкривають і стиснуту форму виймають і залишають поступово охолоджуватися до кімнатної температури. с. Нарізання зразківExtruded films should be annealed for a period of 12 hours in an oven at a temperature 5-20 "C lower than the peak melting temperature of the resin. Films obtained by pressure molding should be pressed in a hydraulic press at a temperature 10-30 "C higher than the peak temperature melting of the polymer resin, over a period of 5-10 minutes under a compressive load of 20,000 lbs. The film samples should be formed in a flat form of the multilayer type between high-temperature release films of RTEE or similar material. The mold should be 0.5-0.8 mm thick with a minimum cavity size of 100 mm x 100 mm. After loading the resin sample into the mold, the compressed mold is placed between the plates of a hydraulic press that are heated for about one minute before applying pressure to the mold to allow the polymer resin to melt and soften. The pressure of the plates is then gradually increased to a load of at least 10,000 pounds. After 10 minutes, the press is opened and the compressed form is removed and left to gradually cool to room temperature. with. Cutting samples
Смуги шириною приблизно 15-18 вирізають із пласких плівок зразків із застосуванням лабораторних ножиць. Потім зразки нарізають до ширини за допомогою гільйотинного ножа з двома паралельними лезами з типовою шириною зразків у діапазоні від З до 13 мм. Упевніться, що вирізаний зразок не містить яких-небудь домішок або пухирців повітря. 3. Використання приладу 5ЕК для вимірювань короткочасної в'язкості за розтягуStrips with a width of approximately 15-18 are cut from the flat films of the samples using laboratory scissors. The samples are then cut to width using a guillotine knife with two parallel blades, with typical sample widths ranging from 3 to 13 mm. Make sure that the cut sample does not contain any impurities or air bubbles. 3. Use of the 5EK device for measurements of short-term tensile viscosity
ЗЕК являє собою знімне пристосування для застосування на комерційному ротаційному реометрі, оснащеному камерою печі зі штучним кліматом. Користувач повинен бути навчений і ознайомлений із технікою безпеки та робочими процедурами на базовій системі реометра таThe ZEK is a removable device for use on a commercial rotary rheometer equipped with an artificial climate furnace chamber. The user must be trained and familiarized with the safety techniques and operating procedures on the basic rheometer system and
Зо пристосуванні ЗЕК. На наступних стадіях викладено, як працювати на 5ЕК за умов незмінної/постійної швидкості деформації Генкі з розплавами полімерів.From the ZEK device. In the following stages, it is explained how to work on 5EK under conditions of constant/constant deformation rate of Genki with polymer melts.
Схема проведення випробуваньScheme of tests
У програмному забезпеченні для керування реометром упевніться, що двигун інструмента та протокол випробувань працюють у режимі роботи постійної швидкості обертання.In the rheometer control software, ensure that the instrument motor and test protocol are operating in constant speed mode.
Упевніться, що в опціях випробувальних форм вибрана випробувальна форма ЗЕК.Make sure that the ZEK trial form is selected in the trial forms options.
Введіть бажану швидкість розтягу в програмному забезпеченні керування, забезпечуючи, щоб випробування витримало щонайменше одне повне обертання барабана під час експерименту з розтягуванням.Enter the desired stretch rate in the control software, ensuring that the test can withstand at least one full rotation of the drum during the stretch experiment.
Упевніться, що збір даних у програмному забезпеченні включає дані часу, швидкості, крутного моменту та в'язкості за розтягу протягом усього експерименту.Ensure that the data collection in the software includes time, velocity, torque and tensile viscosity data throughout the experiment.
Завантаження зразкаSample download
Відкрийте камеру печі й упевніться, що барабани намотування 5ЕК і затискачі належним чином очищені та готові до приймання нового зразка. Вставте затискачі в кожен із барабанів намотування так, щоб вони належним чином виступали від поверхонь барабана для полегшення завантаження зразка, а потім закрийте камеру печі. Альтернативно досвідчений користувач може запобігти необхідності в затискачах так, щоб забезпечити зразку полімеру плавлення безпосередньо на барабани під час завантажування зразка без наявності затискачів, що значно скорочує час завантаження зразка та час, протягом якого камера печі повинна бути відкрита.Open the oven chamber and ensure that the 5EK winding drums and clamps are properly cleaned and ready to accept a new sample. Insert the clamps into each of the take-up drums so that they protrude adequately from the drum surfaces to facilitate sample loading, and then close the furnace chamber. Alternatively, the skilled user can eliminate the need for clamps by allowing the polymer sample to melt directly onto the drums during sample loading without clamps, which greatly reduces sample loading time and the time the furnace chamber must be open.
У програмному забезпеченні для керування реометром встановіть піч на температуру від 10 до 20 "С вище від пікової температури плавлення полімерної смоли.In the rheometer control software, set the oven to a temperature 10 to 20 °C above the peak melting temperature of the polymer resin.
Уважно контролюйте вимірювану температуру печі до досягнення бажаного налаштування температури. Якщо прилад працює за нової температури або нагрівається від кімнатної температури, зачекайте щонайменше 15 хвилин, щоб забезпечити приладу "витримку" після досягнення бажаної робочої температури.Carefully monitor the measured oven temperature until the desired temperature setting is reached. If the appliance is operating at a new temperature or is warming up from room temperature, wait at least 15 minutes to allow the appliance to "cool down" after reaching the desired operating temperature.
Перед завантаженням зразка виміряйте та запишіть розміри ширини та товщини зразка.Before loading the sample, measure and record the width and thickness of the sample.
Введіть розміри зразка в програмне забезпечення для керування реометром, щоб можна було розрахувати в'язкість за розтягу зразка.Enter the sample dimensions into the rheometer control software so that the tensile viscosity of the sample can be calculated.
Користувач повинен носити відповідні засоби захисту рук і шкіри для запобігання бо травмуванню гарячими поверхнями 5ЕК і камери печі. Під час процесу завантаження зразка зразок завжди слід утримувати пінцетом. Відкрийте камеру печі й обережно завантажте зразок на попередньо нагріті барабани 5ЕК так, щоб довжина зразка була орієнтована горизонтально.The user must wear appropriate hand and skin protection to prevent injury from the hot surfaces of the 5EK and the furnace chamber. During the sample loading process, the sample should always be held with tweezers. Open the furnace chamber and carefully load the sample onto the preheated 5EK drums so that the length of the sample is oriented horizontally.
Користувач повинен бути вмілим в утримуванні та завантаженні зразка пінцетом, щоб процедура завантаження зразка займала всього близько 10-20 секунд. Тоді піч і пристосуванняThe user must be skilled in holding and loading the sample with tweezers so that the sample loading procedure takes only about 10-20 seconds. Then the stove and appliances
ЗЕК втратять дуже мало тепла з добре виконаною процедурою завантаження.ZEK will lose very little heat with a well-executed loading procedure.
Після належного завантаження зразка закрийте піч і забезпечте камері знову нагрівання.After the sample has been properly loaded, close the oven and allow the chamber to reheat.
Після закриття печі зачекайте 20 секунд, а потім знизьте налаштування температури печі в програмному забезпеченні для керування інструментом до бажаної температури випробування на розтяг. Слід запобігати швидкому охолодженню всередині печі, щоб уникнути великих градієнтів температури всередині печі та зразка полімеру, що знаходиться в ній. Переважно забезпечте поступове зменшення температури камери печі до бажаної температури випробувань.After closing the oven, wait 20 seconds and then reduce the oven temperature setting in the tool control software to the desired tensile test temperature. Rapid cooling within the furnace should be avoided to avoid large temperature gradients within the furnace and the polymer sample within it. Preferably, ensure that the temperature of the furnace chamber gradually decreases to the desired test temperature.
Бажана температура випробувань (520,2 "С від заданої точки) повинна досягатися протягом 200 секунд після завантаження зразка на 5ЕК.The desired test temperature (520.2 "C from the set point) should be reached within 200 seconds after loading the sample by 5EC.
Випробування на розтяг слід починати через 240 секунд після завантаження зразка на 5ЕК.Tensile testing should begin 240 seconds after loading the specimen to 5EC.
Виконання випробуванняExecution of the test
Уважно контролюйте температуру печі та впевніться, що бажана температура випробувань досягнута з точністю в межах 20,2 76.Carefully monitor the oven temperature and ensure that the desired test temperature is achieved to within 20.2 76.
У програмному забезпеченні керування почніть випробування, щоб запустити експеримент із розтягування зразка.In the control software, start the test to run the specimen tensile experiment.
Якщо можливо, під час випробування візуально контролюйте зразок через оглядове вікно печі, щоб упевнитися в деформації за однорідної плинності або спостерігати будь-яке місцеве звуження зразка, яке може відбуватися під час експерименту з розтягуванням.If possible, visually inspect the specimen through the viewing window of the furnace during the test to ensure uniform deformation or to observe any local shrinkage of the specimen that may occur during the tensile experiment.
Упевніться, що експеримент із розтягуванням продовжується до розриву зразка або доти, доки зразок почне намотуватися поверх кінців намотаного зразка.Make sure that the stretching experiment continues until the specimen breaks or until the specimen begins to wind over the ends of the wound specimen.
Після завершення випробуванняAfter completing the test
Після завершення експерименту з розтягуванням відкрийте камеру печі й обережно видаліть залишки зразка з барабанів намотування.After the stretching experiment is completed, open the furnace chamber and carefully remove the remaining sample from the winding drums.
Після видалення залишків зразка ретельно протріть барабани намотування за допомогоюAfter removing sample residue, thoroughly wipe the winding drums with
Зо чистої тканини або лабораторної серветки для видалення з поверхонь барабанів будь-яких залишків, що збереглися.From a clean cloth or laboratory tissue to remove any remaining residue from drum surfaces.
Після завершення процедури очищення закрийте піч, щоб забезпечити ЕК повернення до температури для наступних вимірювань. 4. ПосиланняAfter the cleaning procedure is completed, close the furnace to allow the EC to return to temperature for subsequent measurements. 4. Links
Зепітапаї, М. Г., "Міпіаїште ипімегзаї їевіїпу ріаногт: Егот ехієпзіопа! тей "теоіоду о зоїїа- зіабєе детоптпайоп репаміог", КПеої. Асіа 43, 657-669 (2004).Zepitapai, M. G., "Mipiaishte ipimegzai yeviipu rianogt: Egot ehiepsiopa! tei "teiodu o zoiia- ziabiee detoptpaiop repamiog", KPeoi. Asia 43, 657-669 (2004).
Зепітапаї, М; УМапо, ВМ; МекКіпіву, СН, "Меазигіпуд Ше ігапвівепі ехіепзіопа! "Пеоіоду ої роїуєїпуїепе теїй5 изіпуд (пе 5ЕК ипімегзаї! Тезіїпуд ріаногт", у. Кпеої., 49 (3), 585-606 (2005).Zepitapai, M; UMapo, VM; MekKipivu, SN, "Meazigipud She igapvivepi ehiepziopa! "Peiodu oi roiueipuiepe teii5 izipud (pe 5EK ipimegzai! Teziipud rianogt", u. Kpeoi., 49 (3), 585-606 (2005).
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15176179.8A EP3115175A1 (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | A method for manufacturing a polymer article |
| PCT/EP2016/066442 WO2017005935A2 (en) | 2015-07-09 | 2016-07-11 | A method for manufacturing a polymer article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA126737C2 true UA126737C2 (en) | 2023-01-18 |
Family
ID=53793972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201800188A UA126737C2 (en) | 2015-07-09 | 2016-07-11 | A method for manufacturing a polymer article |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11173640B2 (en) |
| EP (2) | EP3115175A1 (en) |
| JP (1) | JP6898661B2 (en) |
| KR (1) | KR102583944B1 (en) |
| CN (1) | CN108136642A (en) |
| AU (1) | AU2016289522B2 (en) |
| BR (1) | BR112018000288B1 (en) |
| CA (1) | CA2991372C (en) |
| CL (1) | CL2018000037A1 (en) |
| IL (1) | IL256756B (en) |
| MA (1) | MA41729B1 (en) |
| MX (1) | MX2018000348A (en) |
| MY (1) | MY193604A (en) |
| PE (1) | PE20181458A1 (en) |
| PH (1) | PH12018500050A1 (en) |
| RU (1) | RU2710339C2 (en) |
| SA (1) | SA518390719B1 (en) |
| SG (1) | SG10201912936QA (en) |
| TN (1) | TN2017000546A1 (en) |
| UA (1) | UA126737C2 (en) |
| WO (1) | WO2017005935A2 (en) |
| ZA (1) | ZA201800336B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11292165B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-04-05 | Lg Chem, Ltd. | Method for selecting material of injection-molded article and method for manufacturing injection-molded article |
| US11274207B2 (en) * | 2017-10-30 | 2022-03-15 | Lg Chem, Ltd. | Conductive polyarylene sulfide resin composition |
| JP2022524373A (en) * | 2019-03-13 | 2022-05-02 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Methods and equipment for manufacturing corrugated webs |
| RU2725200C1 (en) * | 2019-04-16 | 2020-06-30 | Сергей Арсеньевич Колегов | Method of making construction coatings |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1073264A (en) * | 1965-09-20 | 1967-06-21 | Jun Ui | A method for the high-speed extrusion of polypropylene |
| US4237089A (en) * | 1978-07-19 | 1980-12-02 | Sunds Ab | Method of reducing internal stresses and improving the mechanical properties of injection molded thermoplastic resins |
| US4327050A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-27 | Phillips Petroleum Company | Extrusion and pelleting apparatus and method |
| EP0091903A1 (en) * | 1981-05-21 | 1983-10-26 | KUBAT, Josef | Injection moulding process using high pressures |
| US4824912A (en) * | 1987-08-31 | 1989-04-25 | Mobil Oil Corporation | Terblends and films of LLDPE, LMW-HDPE and HMW-HDPE |
| JP2694063B2 (en) * | 1991-04-15 | 1997-12-24 | 株式会社日本製鋼所 | Extrusion control method for multi-layer parison |
| JPH05192951A (en) * | 1992-01-20 | 1993-08-03 | Mazda Motor Corp | Method f)r injection molding of liquid crystal resin composite and molded article |
| GB9224876D0 (en) * | 1992-11-27 | 1993-01-13 | Exxon Chemical Patents Inc | Improved processing polyolefin blends |
| US6361300B1 (en) * | 1998-04-21 | 2002-03-26 | Synventive Molding Solutions, Inc. | Manifold system having flow control |
| US6589039B1 (en) * | 1998-04-21 | 2003-07-08 | Synventive Molding Solutions, Inc. | Controlled injection using manifold having multiple feed channels |
| US6326434B1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-12-04 | Equistar Chemicals, Lp | Extrusion compositions with improved melt flow |
| JP4353613B2 (en) * | 2000-04-25 | 2009-10-28 | 株式会社ユポ・コーポレーション | Porous resin film |
| JP5179061B2 (en) * | 2004-01-26 | 2013-04-10 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | Fibers and nonwovens containing polypropylene blends and mixtures |
| EP1874521B1 (en) * | 2005-04-27 | 2016-03-23 | Prysmian S.p.A. | Cable manufacturing process and apparatus for carrying out the process |
| EP1884539A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-06 | Total Petrochemicals Research Feluy | Polyolefin composition for injection stretch blow moulding |
| EP1997603A1 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-03 | Alliance for business solutions A4BS | Modified hot runner systems for injection blow molding |
| EP2192043A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Alliance for business solutions A4BS | Induced polymer segregation for injection blow molding process |
| JP5832733B2 (en) * | 2010-09-17 | 2015-12-16 | 富士フイルム株式会社 | Production method of polyester film |
-
2015
- 2015-07-09 EP EP15176179.8A patent/EP3115175A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-07-11 PE PE2018000038A patent/PE20181458A1/en unknown
- 2016-07-11 KR KR1020187003357A patent/KR102583944B1/en active IP Right Grant
- 2016-07-11 SG SG10201912936QA patent/SG10201912936QA/en unknown
- 2016-07-11 EP EP16738143.3A patent/EP3319778A2/en active Pending
- 2016-07-11 US US15/740,995 patent/US11173640B2/en active Active
- 2016-07-11 MX MX2018000348A patent/MX2018000348A/en unknown
- 2016-07-11 UA UAA201800188A patent/UA126737C2/en unknown
- 2016-07-11 RU RU2018102568A patent/RU2710339C2/en active
- 2016-07-11 CN CN201680051356.5A patent/CN108136642A/en active Pending
- 2016-07-11 AU AU2016289522A patent/AU2016289522B2/en active Active
- 2016-07-11 JP JP2018520652A patent/JP6898661B2/en active Active
- 2016-07-11 WO PCT/EP2016/066442 patent/WO2017005935A2/en active Application Filing
- 2016-07-11 CA CA2991372A patent/CA2991372C/en active Active
- 2016-07-11 MY MYPI2018000019A patent/MY193604A/en unknown
- 2016-07-11 TN TNP/2017/000546A patent/TN2017000546A1/en unknown
- 2016-07-11 BR BR112018000288-7A patent/BR112018000288B1/en active IP Right Grant
- 2016-07-11 MA MA41729A patent/MA41729B1/en unknown
-
2018
- 2018-01-05 CL CL2018000037A patent/CL2018000037A1/en unknown
- 2018-01-05 PH PH12018500050A patent/PH12018500050A1/en unknown
- 2018-01-07 IL IL256756A patent/IL256756B/en unknown
- 2018-01-09 SA SA518390719A patent/SA518390719B1/en unknown
- 2018-01-17 ZA ZA2018/00336A patent/ZA201800336B/en unknown
-
2021
- 2021-11-15 US US17/526,198 patent/US11633886B2/en active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10414086B2 (en) | Polyethylene for superior sheet extrusion thermoforming performance | |
| UA126737C2 (en) | A method for manufacturing a polymer article | |
| EA033932B1 (en) | Injection stretch blow molded article | |
| RU2744634C2 (en) | Method for producing polymeric article on the basis of complex polyester | |
| RU2421331C2 (en) | Billet for producing containers and appropriate container | |
| Tabatabaei et al. | Effect of machine direction orientation conditions on properties of HDPE films | |
| Derdouri et al. | Effect of Processing Conditions on In-mold Crystallization of Poly (L-lactic) Acid |